(57)【要約】【課題】良好な操舵フィーリングを確保することができる操舵装置を提供すること。【解決手段】本発明による操舵装置１は、操舵輪２に入力される操舵角θを伝達する入力軸３と、入力軸３の外周面に設けられた雄ネジ３ａと、雄ネジ３ａに螺合される雌ネジ８ａを備える移動部材８と、移動部材８の軸方向端面に対向して位置する規制部材２９と、規制部材の移動部材８の軸方向端面に対向する面に設けられた規制部材側磁石３０と、移動部材８の軸方向端面の規制部材側磁石３０に対向する位置に設けられた、規制部材側磁石３０と極性が異なる移動部材側磁石３１とを備えることを特徴とする。【選択図】図３
2009226990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵輪に入力される操舵角を伝達する入力軸と、前記入力軸の操舵角を前記入力軸の軸方向の変位に変換する変換手段と、前記変換手段により前記軸方向に移動される移動部材と、前記移動部材の軸方向端面に対向して位置する規制部材と、前記規制部材の前記移動部材の軸方向端面に対向する面に設けられた規制部材側磁石と、前記移動部材の軸方向端面の前記規制部材側磁石に対向する位置に設けられた、前記規制部材側磁石と極性が異なる移動部材側磁石とを備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記規制部材により前記移動部材の軸方向変位が規制されることにより定まる前記操舵角の規制値を、車輪の最大転舵角により定まる最大操舵角よりも大とすることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記操舵角を検出する操舵角検出手段を備えるとともに、前記操舵角が前記最大操舵角以上である場合には、前記操舵角検出手段が前記操舵角の検出値を前記最大操舵角に固定することを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記操舵角に応じた操舵反力を発生する操舵反力制御手段を備えるとともに、前記最大操舵角において前記操舵反力制御手段が発生する操舵反力を、前記最大操舵角において前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石との斥力により発生する操舵反力と同一とすることを特徴とする請求項３に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記操舵角が前記最大操舵角より大きい場合に、前記操舵反力制御手段が前記操舵反力を発生しないことを特徴とする請求項４に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適な操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に適用される操舵装置は、例えばステアリングホイールとコラムシャフトとトルクセンサインプットシャフトとインタミシャフトとラックアンドピニオン機構とアシスト力発生部を有して構成され、コラムシャフトのいずれかの位置にトーションバーが設けられてトーションバーに作用する操舵力をトルクセンサにより検出して、操舵力に対応する転舵力をアシスト力発生部が発生させて、例えばラックアンドピニオン機構のラックバーに伝達することが行われている。
【０００３】
近年においてはさらに、いわゆるステアバイワイヤ式の操舵装置が提案されており、ステアリングホイールにより入力された操舵角を検出して、機械的な動力伝達機構を介することなく、操舵角に対応する転舵角を車輪に発生させることが行われている。このような操舵装置においては、操舵角を検出する部分と、転舵角を発生する部分とが機械的に接続がなされていないため、操舵角を検出する部分において、操舵角を規制する必要が生じる。
【０００４】
このように操舵角を規制する手段として、特許文献１に記載されているようなものがあり、ステアリングホイールに連結されたシャフトの回転を、シャフトの外周面に設けた雄ネジと雄ネジに螺合する雌ネジを備える移動部材により、移動部材の軸方向の変位に変換して、この移動部材の軸方向の変位を移動部材の軸方向端面に対向して位置するストッパにより規制して、操舵角を規制することが行われている。
【特許文献１】特開２００５−１８６８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような操舵装置においては、ステアリングホイールに操舵力が入力されて、シャフトが回転され、ネジ機構により移動部材が軸方向に移動するにあたって、移動部材の軸方向端面がストッパに当接して、ストッパにより移動部材が軸方向に固定された状態において、さらに操舵力が入力されると、移動部材の雌ネジに対して雄ネジが過大な力により噛み込むことが発生し、操舵フィーリングに悪影響を及ぼすとともに、ステアリングホイールを逆方向に操舵して、一旦噛み込んだ状態から通常の状態に復帰させるにあたっても、振動が発生して、これも操舵フィーリングに悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、良好な操舵フィーリングを確保することができる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】
【０００７】
上記の問題を解決するため、
本発明による操舵装置は、
操舵輪に入力される操舵角を伝達する入力軸と、前記入力軸の操舵角を前記入力軸の軸方向の変位に変換する変換手段と、前記変換手段により前記軸方向に移動される移動部材と、前記移動部材の軸方向端面に対向して位置する規制部材と、前記規制部材の前記移動部材の軸方向端面に対向する面に設けられた規制部材側磁石と、前記移動部材の軸方向端面の前記規制部材側磁石に対向する位置に設けられた、前記規制部材側磁石と極性が異なる移動部材側磁石とを備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、前記操舵輪とはステアリングホイールであり、前記入力軸とはステアリングホイールに連結されたシャフトであり、前記変換手段とは典型的には前記入力軸の外周面に設けられた雄ネジと、前記雄ネジに螺合される雌ネジを備える移動部材により構成されるネジ機構であってもよいし、前記入力軸の外周面に螺旋状に設けられた溝部と前記移動部材の内周面に同じく螺旋状に設けられた溝部と、これらの溝部に移動自在に嵌め込まれるボールとから構成されるボールネジ機構であっても良い。
【０００９】
ここで、前記操舵装置において、
前記規制部材により前記移動部材の軸方向変位が規制されることにより定まる前記操舵角の規制値を、車輪の最大転舵角により定まる最大操舵角よりも大とすることが好ましい。
【００１０】
これによれば、前記操舵角が前記最大操舵角である場合において、前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石との斥力により前記変換手段を介して前記入力軸及び前記操舵輪に発生する操舵反力が、運転者が前記操舵輪をこれ以上回転させることができないと判断する大きさすなわち臨界値となるように、前記斥力を設定しておけば、前記操舵反力が前記臨界値となった時点において、運転者に前記操舵輪をそれ以上回転させることを回避するように促すことができる。
【００１１】
また、前記操舵角が前記最大操舵角を超えて、前記操舵反力が前記臨界値以上となって、運転者に対して前記操舵輪をそれ以上回転させないように促した後において、前記規制部材が前記移動部材の軸方向端面に当接して、機械的に前記移動部材の軸方向変位が規制されることとすることができる。これにより、前記規制部材により前記移動部材の軸方向変位が規制された後に、運転者がさらに前記操舵輪を回転させて、前記変換手段に噛み込みが発生することを防止することができる。
【００１２】
すなわち、前記変換手段が前記ネジ機構である場合においては、前記移動部材の雌ネジに対して前記入力軸の雄ネジが過大な力により噛み込むことが発生することを防止するとともに、一旦噛み込んだ状態から通常の状態に復帰させる操作を回避することができるので、操舵にあたっての振動が発生することを防止して、良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００１３】
また、前記変換手段が前記ボールネジ機構である場合においても、前記移動部材及び前記入力軸の溝部から前記ボールが外れて噛み込みが発生することを防止するとともに、一旦噛み込んだ状態から通常の状態に復帰させる操作を回避することができるので、操舵にあたっての振動が発生することを防止して、良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００１４】
これとともに、前記操舵角が前記最大操舵角である場合には、前記移動部材を前記規制部材に当接させないこととすることができるので、転舵において必要な前記最大操舵角を確保した上で、前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石を用いた本発明の操舵装置を構成することができる。
【００１５】
さらに、前記操舵装置において、
前記操舵角を検出する操舵角検出手段を備えるとともに、前記操舵角が前記最大操舵角以上である場合には、前記操舵角検出手段が前記操舵角の検出値を前記最大操舵角に固定することが好ましい。
【００１６】
これによれば、前記操舵角が前記最大操舵角であるにも係わらずに、前記移動部材側磁石と前記規制部材側磁石との斥力に対抗して、運転者がさらに大きな操舵角を前記操舵輪に入力した場合においては、前記操舵角検出手段が前記操舵角の検出値を前記最大操舵角に固定するので、運転者が前記操舵輪をこれ以上回転できないと判断するタイミングが遅れる、あるいは、判断を誤った場合でも、前記操舵角の検出値が前記最大操舵角を超えることを防止することができる。これにより前記操舵装置の制御を安定させることができる。
【００１７】
さらに、前記操舵装置において、
前記操舵角に応じた操舵反力を発生する操舵反力制御手段を備えるとともに、前記最大操舵角において前記操舵反力制御手段が発生する操舵反力を、前記最大操舵角において前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石との斥力により発生する操舵反力と同一とすることが好ましい。
【００１８】
加えて、前記操舵装置において、
前記操舵角が前記最大操舵角より大きい場合に、前記操舵反力制御手段が前記操舵反力を発生しないことが好ましい。
【００１９】
これによれば、前記操舵装置が特には車輪を転舵する部分と、前記操舵輪及び入力軸とが機械的に接続されていないいわゆるステアバイワイヤ式のものであって、前記車輪からの操舵反力を模擬的に発生する前記操舵反力制御手段を備えている場合に、前記操舵反力制御手段により発生する操舵反力と、前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石との斥力により前記変換手段を介して発生する操舵反力との連続性を確保して、良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００２０】
特には、前記規制部材側磁石と前記移動部材側磁石との斥力が十分に大きく確保できる場合において、前記操舵角が前記最大操舵角を超えた場合に、前記操舵輪及び前記入力軸に作用する操舵反力が、前記斥力による操舵反力と前記操舵反力制御手段による操舵反力を合わせたものとなって、過大となることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、良好な操舵フィーリングを確保することができる操舵装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明に係る操舵装置を示す模式図であり、図２は、本発明に係る操舵装置を中心軸線を含んで示す模式断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施例の操舵装置１は、ステアリングホイール２と、シャフト３と、操舵部４と、転舵部５と、機械的連結部６と、ＥＰＳＥＣＵ７（Electronic  Power  Steering  Electronic  Control  Unit）とを備えて構成される。
【００２５】
さらに図２に示すように、操舵部４は、シャフト３と、台形ネジナット８と、ロックプレート９と、ガイドシャフト１０と、ハウジング１１と、ウォームギヤ１２と、モータ１３と、プーリ１４と、操舵角センサ１５とを備えて構成される。
【００２６】
シャフト３の入力側はステアリングホイール２に連結され、シャフト３の外周面には雄ネジ３ａが形成されており、雄ネジ３ａには台形ネジナット８の雌ネジ８ａが螺合されており、シャフト３の出力側はウォームギヤ１２にセレーションにより嵌合されており、さらにウォームギヤ１２の出力側はプーリ１４がセレーションにより嵌合されている。
【００２７】
シャフト３とウォームギヤ１２及びプーリ１４は一体的に回転され、ハウジング１１に対して適宜設けた軸受により回転自在に支持される。シャフト３はステアリングホイール２から入力される運転者の操舵角θをウォームギヤ１２及びプーリ１４に伝達する入力軸を構成する。ハウジング１１は、車体側のインストルメンタルパネルのリインフォースメントに固定される。
【００２８】
台形ネジナット８は軸方向右側に大径部が、シャフト３の軸方向左側に小径部が形成されており、軸方向左側の小径部には、中空円板状のロックプレート９がこれもセレーションにより嵌合されており、台形ネジナット８とロックプレート９は、これらをシャフト３の中心軸線から半径方向に離隔した位置において、シャフト３の軸方向に貫通してその両端部がハウジング１１に支持されるガイドシャフト１０によりハウジング１１に対して周方向に回転しないように構成されており、シャフト３の回転に伴い、雄ネジ３ａと雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構の方向変換作用に基づいて、シャフト３の軸方向に一体となって変位される。
【００２９】
つまり、雄ネジ３ａと雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構は、入力軸であるシャフト３の操舵角θを軸方向の変位に変換する変換手段を構成する。これとともに、ネジ機構は、台形ネジナット８及びロックプレート９の軸方向変位を、シャフト３の周方向変位すなわち操舵角θに変換する機能も有する。
【００３０】
ここで、シャフト３は入力軸を、台形ネジナット８及びロックプレート９は移動部材を構成する。なお、ここでは、雄ネジ３ａ及び雌ネジ８ａは右ネジであって、ステアリングホイール２を右方向に回転すれば台形ネジナット８及びロックプレート９は軸方向右側に変位し、左方向に回転すれば台形ネジナット８及びロックプレート９は軸方向左側に変位する。
【００３１】
プーリ１４はシャフト３の回転に伴い回転され、操舵角センサ１５はプーリ１４ひいてはシャフト３の回転角すなわち操舵角θを検出して、検出結果をＥＰＳＥＣＵ７に出力する。
【００３２】
ＥＰＳＥＣＵ７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる処理を行い、操舵角検出手段７ａと制御手段７ｂと操舵反力制御手段７ｃを構成するものである。モータ１３は、ＥＰＣＥＣＵ７の操舵反力制御手段７ｃの制御に基づいて、操舵角θに対応した操舵反力をステアリングホイール２に発生させるように、ウォームギヤ１２を駆動する。
【００３３】
さらに、図１に示すように、転舵部５は、円筒状の図示しないモータとボールネジ機構とによりラックバー１６を車幅方向に移動させる転舵力発生部１７と、ラックバー１６に噛み合うピニオンを備えるピニオン部１８と、タイロッド１９と、ナックルアーム２０と、ナックル２１と、タイヤ及びホイールにより構成される車輪２２とを備えて構成される。
【００３４】
ラックバー１６は、転舵力発生部１７により車幅方向に移動自在に支持されており、ラックバー１６の両端部には、車幅方向に延びるタイロッド１９の車幅方向内側部がボールジョイントを介して連結され、タイロッド１９の車幅方向外側部は、車両前後方向に延びるナックルアーム２０の車両後方部にボールジョイントを介して連結される。さらに、ナックルアーム２０の車両前方部はナックル２１に剛に結合される。ナックル２１は車輪２２を回転自在に支持する。
【００３５】
ＥＰＳＥＣＵ７の操舵角検出手段７ａは操舵角センサ１５の出力に基づいて操舵角θを検出し、ＥＰＳＥＣＵ７の制御手段７ｂは、操舵角θに基づいて、転舵力発生部１７のモータを駆動制御して、このモータの発生する駆動力はボールネジ機構を介してラックバー１６に駆動伝達される。
【００３６】
つまり、ステアリングホイール２により運転者が操舵角θを入力すると、ＥＰＳＥＣＵ７は操舵角θに対応する転舵角δを演算して、転舵角δを実現するように転舵力発生部１７内部のモータを駆動して、このモータの駆動によりボールネジ機構を介してラックバー１６が車幅方向に移動されて、これに伴い、転舵力がタイロッド１９、ナックルアーム２０、ナックル２１に伝達されて、車輪２２が転舵される。
【００３７】
さらに、図１に示すように、機械的連結部６は、シャフト３の軸方向に対して平行であって、下方に離隔した軸を中心に設けられるプーリ２３と、前述したプーリ１４とプーリ２３に巻かけられたベルト２４と、プーリ２３と同軸に配置されたローラ２５と、プーリ２３からローラ２５に対して回転力を遮断自在に伝達する電磁クラッチ２６と、ピニオン部１８の内蔵するピニオンに同軸に連結されるローラ２７と、ローラ２５とローラ２７との間で回転力を伝達する二本のケーブル２８と、ケーブル２８をそれぞれガイドするガイドチューブ２９を備えて構成される。
【００３８】
電磁クラッチ２６は、ＥＰＳＥＣＵ７が正常時においてはＥＰＳＥＣＵ７の制御手段７ｂの制御に基づいて励磁されており、励磁された状態では電磁クラッチ２６は開放状態であって、プーリ２３とローラ２５との間において回転力の伝達はなされない。ＥＰＳＥＣＵ７が異常時又はイグニッションスイッチがオフの条件においては非励磁となり、非励磁状態において電磁クラッチ２６は締結状態となり、プーリ２３とローラ２５との間において回転力の伝達がなされる。
【００３９】
すなわち、機械的連結部６は、ＥＰＳＥＣＵ７が異常時又はイグニッションスイッチがオフの条件において、ステアリングホイール２から入力した操舵角θを、シャフト３、プーリ１４、ベルト２４、プーリ２３、電磁クラッチ２６、ローラ２５、ケーブル２８、ローラ２７を介して、ピニオン部１８に内蔵されたピニオンに伝達して、これにより、ラックバー１６の車幅方向に移動がなされて、手動による転舵が実現される。
【００４０】
さらに、図２のＡ部を拡大した図３に示すように、本実施例の操舵装置１は、移動部材である台形ネジナット８の軸方向右側端面に対向して周上複数箇所に位置する右エンドピン３０と、右エンドピン３０の台形ネジナット８の軸方向右側端面に対向する面に設けられたマグネット３１と、台形ネジナット８の軸方向右側端面のマグネット３１に対向する位置に円環状に設けられた、マグネット３１と極性が異なるマグネット３２とを備える。右エンドピン３０は軸方向右側の規制部材を、マグネット３１は軸方向右側の規制部材側磁石を、マグネット３２は軸方向右側の移動部材側磁石を示す。
【００４１】
これに加えて、操舵角θが右側に回転されて最大操舵角＋θｍａｘである場合において、マグネット３１とマグネット３２との斥力により雄ネジ３ａと雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構を介して、シャフト３及びステアリングホイール２に発生する操舵反力が、運転者がステアリングホイール２をこれ以上右側に回転させることができないと判断する大きさすなわち臨界値Ｔｕとなるように、マグネット３１とマグネット３２の斥力を設定する。
【００４２】
さらに、図２のＢ部を拡大した図４に示すように、本実施例の操舵装置１は、移動部材であるロックプレート９の軸方向左側端面に対向して周上複数箇所に位置する左エンドピン３３と、左エンドピン３３のロックプレート９の軸方向左側端面に対向する面に設けられたマグネット３４と、ロックプレート９の軸方向左側端面のマグネット３４に対向する位置に円環状に設けられた、マグネット３４と極性が異なるマグネット３５とを備える。左エンドピン３３は軸方向左側の規制部材を、マグネット３４は軸方向右側の規制部材側磁石を、マグネット３５は軸方向右側の移動部材側磁石を示す。
【００４３】
これに加えて、操舵角θが左側に回転されて最大操舵角−θｍａｘである場合において、マグネット３４とマグネット３５との斥力により雄ネジ３ａと雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構を介して、シャフト３及びステアリングホイール２に発生する操舵反力が、運転者がステアリングホイール２をこれ以上左側に回転させることができないと判断する大きさすなわち臨界値Ｔｕとなるように、マグネット３１とマグネット３２の斥力を設定する。
【００４４】
加えて、右エンドピン３０に台形ネジナット８が当接すること、及びロックプレート９が左エンドピン３３に当接することにより、移動部材を構成する台形ネジナット８及びロックプレート９の軸方向変位が規制されることにより定まる、ステアリングホイール２により入力される操舵角θの規制値θｒを、車輪２２の最大転舵角δｍａｘにより定まる最大操舵角θｍａｘよりも大とする。
【００４５】
さらに、ＥＰＳＥＣＵ７の操舵角検出手段７ａは、操舵角θが最大操舵角θｍａｘ以上である場合には、操舵角検出手段７ａが操舵角θの検出値を最大操舵角θｍａｘに固定する。加えて、ＥＰＳＥＣＵ７の操舵反力制御手段７ｃは、最大操舵角θｍａｘにおいて発生する操舵反力を、最大操舵角θｍａｘにおいてマグネット３１とマグネット３２との斥力又はマグネット３４とマグネット３５により発生する操舵反力と同一とし、操舵角θが最大操舵角θｍａｘより大きい場合に、操舵反力を発生しないようにモータ１３を制御する。
【００４６】
図５は、本実施例の操舵装置１における、操舵角θと操舵反力との関係を従来技術との比較に基づいて示す模式図である。図５に示すように、操舵角θの最大操舵角θｍａｘにより定められる従来技術の操舵角範囲に対して、本実施例の操舵角範囲は最大操舵角θｍａｘより大きい規制値θｒにより定められているため、操舵角θすなわちステアリングホイール２の回転角度範囲はより広いものとなる。
【００４７】
また、従来技術においても、本実施例の操舵装置１と同様のステアバイワイヤ式のものであれば、操舵角θが大きくなれば二次曲線的に操舵反力が大きくなるように、ＥＰＳＥＣＵ７の操舵反力制御手段７ｃの制御に基づいてモータ１３が制御されるが、本実施例の操舵装置１においてはこれに加えて、右操舵においてはマグネット３１とマグネット３２の斥力に基づく操舵反力が、左操舵においてはマグネット３４とマグネット３５の斥力に基づく操舵反力が発生するため、操舵角θが最大操舵角θｍａｘを超える範囲においては、操舵反力制御手段７ｃによる操舵反力は発生させずに、マグネット３１とマグネット３２との間の斥力又はマグネット３４とマグネット３５との間の斥力のみに基づく操舵反力を発生させている。
【００４８】
以上述べた本実施例の操舵装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、操舵角θが最大操舵角θｍａｘである場合において、マグネット３１とマグネット３２又はマグネット３４とマグネット３５との斥力により雄ネジ３ａと雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構を介して、シャフト３及びステアリングホイール２に発生する操舵反力が、運転者がステアリングホイール２をこれ以上回転させることができないと判断する大きさすなわち臨界値Ｔｕとなるように、斥力を設定しておけば、操舵反力が臨界値Ｔｕとなった時点において、運転者がそれに気づいてそれ以上の操舵を止めることが期待できるので、運転者にステアリングホイール２をそれ以上回転させることを回避するように促すことができる。
【００４９】
また、操舵角θが最大操舵角θｍａｘを超えて、操舵反力が臨界値Ｔｕ以上となった後において、右操舵であれば台形ネジナット８が右エンドピン３０の軸方向左側端面に当接して、左操舵であればロックプレート９が左エンドピン３３の軸方向右側端面に当接して、機械的に移動部材を構成する台形ネジナット８及びロックプレート９の軸方向変位を規制することができる。
【００５０】
これにより、右エンドピン３０により台形ネジナット８の軸方向右変位が規制された後に、運転者がさらにステアリングホイール２を右回転させて、図５に示すような、台形ネジナット８の雌ネジ８ａにシャフト３の雄ネジ３ａが噛み込む操舵力Ｔｇを運転者がステアリングホイール２により入力して、雄ネジ３ａが雌ネジ８ａに噛み込むことを防止することができる。
【００５１】
同様に、左エンドピン３３によりロックプレート９の軸方向右変位が規制された後に、運転者がさらにステアリングホイール２を左回転させて、台形ネジナット８の雌ネジ８ａにシャフト３の雄ネジ３ａが噛み込むことを防止することができる。
【００５２】
すなわち、台形ネジナット８の雌ネジ８ａに対してシャフト３の雄ネジ３ａが過大な力により噛み込むことが発生することを防止するとともに、一旦噛み込んだ状態から噛み込みを外して通常の状態に復帰させる操作を回避することができるので、操舵にあたって雌ネジ８ａと雄ネジ３ａの歯面の乗り越えや摺動に起因する振動が発生することを防止して、運転者にとってより良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００５３】
これとともに、運転者がステアリングホイール２により入力した操舵角θが右側の最大操舵角＋θｍａｘである場合には、台形ネジナット８を右エンドピン３０に当接させないこととすることができるとともに、運転者がステアリングホイール２により入力した操舵角θが左側の最大操舵角−θｍａｘである場合には、ロックプレート９を左エンドピン３３に当接させないこととすることができる。
【００５４】
これにより、転舵において必要な最大操舵角θｍａｘを確保した上で、本実施例のマグネット３１、マグネット３２、マグネット３４、マグネット３５を用いた操舵装置１を構成することができる。
【００５５】
さらに、操舵装置１において、操舵角θを検出する操舵角検出手段７ａをＥＰＳＥＣＵ７において備えるとともに、操舵角θが最大操舵角θｍａｘ以上である場合には、操舵角θの検出値を最大操舵角θｍａｘに固定することにより、以下のような作用効果が得られる。
【００５６】
つまり、操舵角θが最大操舵角θｍａｘであるにも係わらずに、マグネット３１とマグネット３２との斥力又はマグネット３４とマグネット３５との斥力に対抗して、運転者がさらに大きな操舵角θをステアリングホイール２に入力した場合においては、操舵角検出手段７ａが操舵角θの検出値を最大操舵角θｍａｘに固定するので、運転者がステアリングホイール２をこれ以上回転できないと判断するタイミングが遅れる、あるいは、判断を誤った場合でも、操舵角θの検出値が最大操舵角θｍａｘを超えることを防止することができる。
【００５７】
これにより操舵装置１の特には転舵部５において最大転舵角δｍａｘを超えるような転舵力を転舵力発生部１７が発生させてしまうことを回避して、制御を安定させることができる。
【００５８】
さらに、操舵装置１において、操舵角θに応じた操舵反力を発生する操舵反力制御手段７ｃをＥＰＳＥＣＵ７において備えるとともに、最大操舵角θｍａｘにおいて操舵反力制御手段７ｃが発生する操舵反力を、最大操舵角θｍａｘにおいてマグネット３１とマグネット３２との斥力又はマグネット３４とマグネット３５との斥力により発生する操舵反力と同一とし、操舵角θが最大操舵角θｍａｘより大きい場合に、操舵反力制御手段７ｃが操舵反力を発生しないように操舵部４のモータ１３を制御することにより以下のような作用効果が得られる。
【００５９】
つまり、本実施例の操舵装置１のように、特には車輪を転舵する転舵部５と、前シャフト３を含む操舵部４とがＥＰＳＥＣＵ７の正常時においては機械的に接続されていないいわゆるステアバイワイヤ式のものにおいて、車輪２２からの操舵反力を模擬的に発生する操舵反力制御手段７ｃ及び操舵反力制御手段７ｃにより制御されるモータ１３を備えているので、操舵反力制御手段７ｃにより発生する操舵反力と、マグネット３１とマグネット３２又はマグネット３４とマグネット３５の斥力により雄ネジ３ａ及び雌ネジ８ａにより構成されるネジ機構を介して発生する操舵反力との連続性を確保して、良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００６０】
さらに、マグネット３１とマグネット３２との斥力及びマグネット３４とマグネット３５との斥力が十分に大きく確保できる場合において、操舵角θが最大操舵角θｍａｘを超えた場合に、ステアリングホイール２及びシャフト３に作用する操舵反力が、マグネット３１とマグネット３２との斥力又はマグネット３４とマグネット３５との斥力による操舵反力と、操舵反力制御手段６ａの制御に基づく操舵反力を合計した合力となって、過大となることを防止することができる。
【００６１】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００６２】
例えば、マグネット３２の設置形態については、上述した実施例に示したように移動部材の軸方向端面に合わせて設けることに限られず、図６に示すように、台形ネジナット８の軸方向端面に対して軸方向に凹ませて設けることも可能である。これによれば、マグネット３１及びマグネット３２を設けることにより、ハウジング１１の軸方向長さが増大することを防止することができる。このことはマグネット３５についても同様であり、ロックプレート９の軸方向端面に対して凹ませて設けることも可能である。
【００６３】
なお、シャフト３及びステアリングホイール２に発生する操舵反力が、運転者がステアリングホイール２をこれ以上右側に回転させることができないと判断する閾値として用いられる臨界値Ｔｕについては、複数の運転者の感覚を調査して統計的に求めることもできるし、噛み込みが発生する操舵力Ｔｇから所定の安全率を乗じて計算により求めることもできる。
【００６４】
また、上述した実施例においては、最大操舵角θｍａｘを境界として、操舵角θが最大操舵角θｍａｘ以下である場合にはモータ１３をＥＰＳＥＣＵ７の操舵反力制御手段７ｃが制御して操舵反力を発生させ、操舵角θが最大操舵角θｍａｘを超える場合には、マグネット３１とマグネット３２及びマグネット３４とマグネット３５の斥力に基づいて操舵反力を発生させて、操舵反力と操舵角θとの関係を図５に示すようなものとしたが、この関係はあくまで例示的なものであり、操舵反力制御手段７ｃによる操舵反力と、マグネット３１とマグネット３２及びマグネット３４とマグネット３５の斥力に基づく操舵反力とを同時に発生させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、車両の操舵装置に関するものであり、比較的簡易な構成と軽微な変更により、良好な操舵フィーリングを確保することができる操舵装置を提供することができるので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両の操舵装置に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【図６】本発明に係わる操舵装置の一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      操舵装置
２      ステアリングホイール
３      シャフト
３ａ    雄ネジ
４      操舵部
５      転舵部
６      機械的連結部
７      ＥＰＳＥＣＵ
７ａ    操舵角検出手段
７ｂ    制御手段
７ｃ    操舵反力制御手段
８      台形ネジナット
８ａ    雌ネジ
９      ロックプレート
１０      ガイドシャフト
１１      ハウジング
１２      ウォームギヤ
１３      モータ
１４      プーリ
１５      操舵角センサ
１６      ラックバー
１７      転舵力発生部
１８      ピニオン部
１９      タイロッド
２０      ナックルアーム
２１      ナックル
２２      車輪
２３      プーリ
２４      ベルト
２５      ローラ
２６      電磁クラッチ
２７      ローラ
２８      ケーブル
２９      ガイドチューブ
３０      右エンドピン
３１      マグネット
３２      マグネット
３３      左エンドピン
３４      マグネット
３５      マグネット
【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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