(57)【要約】【課題】重量増やコスト増を招くことなく、ロック・トゥ・ロックのエンド付近での操舵トルクを軽減する舵角比可変機構を提供すること。【解決手段】偏心カム機構を用いた舵角比可変機構に、入力軸の下端に設けられ、入力軸が回転するときに入力軸から偏心して回転する第一の略円盤状部材と、出力軸の上端に設けられ、出力軸と一体となって回転する第二の略円盤状部材とを備える。第二の略円盤状部材は、第一の略円盤状部材に向けて軸方向に突出する案内ピンを備える。第一の円盤状部材には、案内ピンを案内する案内溝が形成される。案内溝の半径方向外周端部における形状は、案内ピンが半径方向外周端部において案内されているときに入力軸の回転に対する出力軸の回転の伝達比が１より小さくなるように設計される。【選択図】図５
2009035169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心カム機構を用いた舵角比可変機構であって、
入力軸の下端に設けられ、該入力軸が回転するときに該入力軸から偏心して回転する第一の略円盤状部材と、
出力軸の上端に設けられ、該出力軸と一体となって回転する第二の略円盤状部材と、
を有し、
前記第二の略円盤状部材は、前記出力軸から偏心して前記第一の略円盤状部材に向けて軸方向に突出する案内ピンを備え、
前記第一の円盤状部材には、前記案内ピンを案内する案内溝が形成され、
前記案内溝の半径方向外周端部における形状は、前記案内ピンが該半径方向外周端部において案内されているときに前記入力軸の回転に対する前記出力軸の回転の伝達比が所望の伝達比となるように設計された、
ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項２】
請求項１記載の舵角比可変機構であって、
前記案内溝の前記半径方向外周端部における形状は、曲線状であり、
前記案内溝の前記半径方向外周端部における曲線状形状の曲率は、前記案内ピンが該半径方向外周端部において案内されているときに前記入力軸の回転に対する前記出力軸の回転の伝達比が前記所望の伝達比となるように設計される、
ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の舵角比可変機構であって、
前記案内溝の前記半径方向外周端部には、右切り時用分岐溝と、左切り時用分岐溝とが設けられ、
前記舵角可変機構は、前記案内溝内を案内された前記案内ピンが前記半径方向外周端部に進入するときに、右切りのときには前記右切り時用分岐溝内へ案内し、左切りのときには前記左切り時用分岐溝内へ案内する振分機構を更に有し、
前記右切り時用分岐溝の形状は、前記案内ピンが該右切り時用分岐溝内を案内されているときに前記入力軸の右回転に対する前記出力軸の右回転の伝達比が前記所望の伝達比となるように設計され、
前記左切り時用分岐溝の形状は、前記案内ピンが該左切り時用分岐溝内を案内されているときに前記入力軸の左回転に対する前記出力軸の左回転の伝達比が前記所望の伝達比となるように設計される、
ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項４】
請求項３記載の舵角比可変機構であって、
前記振分機構は、
前記案内溝内において、前記右切り時用分岐溝と前記左切り時用分岐溝との分岐点に枢設され、前記案内溝内において半径方向内側へ延びる切替板と、
右切りのときには前記案内ピンが前記左切り時用分岐溝内へ案内されないように前記切替板が前記左切り時用分岐溝を塞ぎ、左切りのときには前記案内ピンが前記右切り時用分岐溝内へ案内されないように前記切替板が前記右切り時用分岐溝を塞ぐように、前記切替板を揺動させる方向切替機構と、を含む、
ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項５】
請求項４記載の舵角比可変機構であって、
前記切替板は可撓性を有する、ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の舵角比可変機構であって、
前記所望の伝達比の値は１より小さい値である、ことを特徴とする舵角比可変機構。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項記載の舵角比可変機構であって、
前記案内溝のうち前記半径方向外周端部以外の部分の形状は、直線状である、
ことを特徴とする舵角比可変機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、偏心カム機構を用いた舵角比可変機構に係り、特に、重量増やコスト増を招くことなく、ロック・トゥ・ロックのエンド付近での操舵トルクを軽減する舵角比可変機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操舵装置に採用され、偏心カム機構を用いて舵角比を可変とすることを実現する舵角比可変機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１７８２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来機構によれば、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において操舵トルクが大きくなってしまうという問題がある。以下、この点について図１〜４を参照して詳述する。
【０００４】
図１は、偏心カム機構を利用した従来の舵角比可変機構の一例１００を概略的に示した分解図である。
【０００５】
舵角比可変機構１００は、図示しないステアリングハンドルが回動操作されることによって中心軸Ｏを中心に軸回転する入力軸１０１と、入力軸１０１の下端に取り付けられ、入力軸１０１が回転するときに一体となって回転する略円盤状の外歯車１０２と、を有する。
【０００６】
舵角比可変機構１００は、更に、上部に外歯車１０２と噛合する内歯車１０３ａを備えた略円盤状のカムフォロア１０３を有する。カムフォロア１０３は、入力軸１０１ひいては外歯車１０２が回転するとき、外歯車１０２と内歯車１０３ａとの噛み合いにより、中心軸Ｏから偏心された中心軸Ｏ’を中心として回転駆動される。カムフォロア１０３の下面には、半径方向に直線状の形状をした案内（カム）溝１０３ｂが形成されている。
【０００７】
舵角比可変機構１００は、更に、例えば図示しないピニオンギアが下端に取り付けられた出力軸１０４と、出力軸の上端に取り付けられ、出力軸１０４と一体となって回転する略円盤状の出力プレート１０５と、を有する。出力プレート１０５の上面には、カムフォロア１０３に向かって軸方向に突出した案内（偏心）ピン１０５ａが設けられる。案内ピン１０５ａの中心Ｏ”は、出力軸１０４の中心軸Ｏから偏心されている。
【０００８】
このような舵角比可変機構１００が組み立てられたとき、案内ピン１０５ａは、案内溝１０３ｂ内に収容される。カムフォロア１０３が回転すると、案内ピン１０５ａは、案内溝１０５ｂ内を案内されながら、カムフォロア１０３の回転を出力プレート１０５ひいては出力軸１０４へ伝達する。
【０００９】
図２は、舵角比可変機構１００が組み立てられ、入力軸１０１が回動されたときの案内ピン１０５ａの中心Ｏ”の移動軌跡Ｔを示す図である。図示するように、従来機構の案内溝１０５は、カムフォロア１０３の直径を構成する如く、直線状に形成されている。
【００１０】
ここで、案内ピン１０５ａの中心Ｏ”がカムフォロア１０３の中心Ｏ’から最も離れている位置（図２では、最右端の位置）を始点（０°）とすると、入力軸１０１が回動されて入力角φが大きくなっていったときの入力角φと出力角θとの関係は、図３のように表すことができる。
【００１１】
また、図３から、入力角φと出力角θの間の伝達比ｄθ／ｄφ（すなわち、入力角φが単位量増えたときに出力角θがどの程度増えるのかを示す、いわゆるギア比）を求めると、図４に示すような伝達比特性となる。
【００１２】
図４から明らかなように、この場合、入力角φ＝１８０°において伝達比ｄθ／ｄφが最小となり、入力角φ＝０°及び３６０°付近において伝達比ｄθ／ｄφが最大となる。
【００１３】
ここで、通常は、伝達比ｄθ／ｄφが最小となる入力角φ＝１８０°の位置をステアリングハンドルのニュートラル位置に設定して操舵系が設計される。
【００１４】
また、切り込み途中で伝達比ｄθ／ｄφが増加から減少に転じると運転者の操舵フィーリングが悪化すると考えられるため、通常、入力角φが０°〜３６０°の範囲でロック・トゥ・ロックが実現されるように操舵系が設計される。
【００１５】
すると、図４から明らかなように、ロック・トゥ・ロックのエンド付近、すなわち入力角φ＝０°付近及び３６０°付近、において伝達比ｄθ／ｄφが高くなり、これらの領域においては大きな操舵トルクが必要となることがわかる。
【００１６】
このように、従来機構によれば、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において操舵に必要なトルクの値が比較的大きくなってしまうという問題が生じる。これを軽減するために、従来機構を採用する際には、減速ギアや、補助トルクを発生させるモータなどの追加的な構成要素を必要とする。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、重量増やコスト増を招くことなく、ロック・トゥ・ロックのエンド付近での操舵トルクを軽減する舵角比可変機構を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、偏心カム機構を用いた舵角比可変機構であって、入力軸の下端に設けられ、該入力軸が回転するときに該入力軸から偏心して回転する第一の略円盤状部材（カムフォロア）と、出力軸の上端に設けられ、該出力軸と一体となって回転する第二の略円盤状部材（出力プレート）とを有し、該第二の略円盤状部材は上記出力軸から偏心して上記第一の略円盤状部材に向けて軸方向に突出する案内（偏心）ピンを備え、上記第一の円盤状部材には上記案内ピンを案内する案内（カム）溝が形成され、該案内溝の半径方向外周端部における形状は上記案内ピンが該半径方向外周端部において案内されているときに上記入力軸の回転に対する上記出力軸の回転の伝達比が所望の伝達比となるように設計された、舵角比可変機構である。
【００１９】
上記第一の態様において、上記案内溝の上記半径方向外周端部における形状は例えば曲線状である。この場合、上記案内溝の上記半径方向外周端部における曲線状形状の曲率は、上記案内ピンが該半径方向外周端部において案内されているときに上記入力軸の回転に対する上記出力軸の回転の伝達比が上記所望の伝達比となるように設計される。
【００２０】
上記第一の態様によれば、出力軸側の案内ピンを案内する入力軸側の案内溝のうち、ロック・トゥ・ロックのエンド付近に対応する半径方向外周端部の形状を工夫し、よって操舵時の案内ピンの軌道を工夫することによって、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において入力軸の回転に対する出力軸の回転の位相を早めたり、遅らせたりすることができる。これにより、ロック・トゥ・ロックのエンド付近における入力軸の回転に対する出力軸の回転の伝達比を所望の値にすることができる。
【００２１】
したがって、上記第一の態様によれば、例えばロック・トゥ・ロックのエンド付近における入力軸の回転に対する出力軸の回転の伝達比を比較的小さくすることによって、減速ギアや補助トルクを発生させるモータなどの構成要素を追加することなく、操舵負荷が比較的大きくなるロック・トゥ・ロックのエンド付近において操舵トルク軽減を実現することができるため、上記のような追加的構成要素を採用する場合と比べて、軽量化、省スペース化、及び、低コスト化、を図ることができる。
【００２２】
ところで、所望の伝達比を実現する案内溝形状は、特にその半径方向外周端部を曲線状とする場合に、右切りの場合（ステアリングハンドルを右回りに回動させて、操舵輪を右方向へ転舵する場合）と左切りの場合（ステアリングハンドルを左回りに回動させて、操舵輪を左方向へ転舵する場合）とで異なり得る。
【００２３】
そこで、上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、上記第一の態様に係る舵角比可変機構であって、上記案内溝の上記半径方向外周端部には、右切り時用分岐溝と、左切り時用分岐溝とが設けられ、上記舵角可変機構は、上記案内溝内を案内された上記案内ピンが上記半径方向外周端部に進入するときに、右切りのときには上記右切り時用分岐溝内へ案内し、左切りのときには上記左切り時用分岐溝内へ案内する振分機構を更に有し、上記右切り時用分岐溝の形状は、上記案内ピンが該右切り時用分岐溝内を案内されているときに上記入力軸の右回転に対する上記出力軸の右回転の伝達比が上記所望の伝達比となるように設計され、上記左切り時用分岐溝の形状は、上記案内ピンが該左切り時用分岐溝内を案内されているときに上記入力軸の左回転に対する上記出力軸の左回転の伝達比が上記所望の伝達比となるように設計される、舵角比可変機構である。
【００２４】
上記第二の態様において、上記振分機構は、例えば、ａ）上記案内溝内において、上記右切り時用分岐溝と上記左切り時用分岐溝との分岐点に枢設され、上記案内溝内において半径方向内側へ延びる切替板（可撓性を有することが好ましい）と、ｂ）右切りのときには上記案内ピンが上記左切り時用分岐溝内へ案内されないように上記切替板が上記左切り時用分岐溝を塞ぎ、左切りのときには上記案内ピンが上記右切り時用分岐溝内へ案内されないように上記切替板が上記右切り時用分岐溝を塞ぐように、上記切替板を揺動させる方向切替機構と、を含む。
【００２５】
上記第二の態様によれば、右切り時にも、左切り時にも、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において伝達比を比較的小さくし、よって操舵負荷を軽減することができる。
【００２６】
なお、上記第一及び第二の態様において、上記所望の伝達比の値は、例えば、１より小さい値である。
【００２７】
また、上記第一及び第二の態様において、上記案内溝のうち上記半径方向外周端部以外の部分の形状は、例えば運転者に与える操舵フィーリングなどを考慮して、任意に決定することができる。例えば、端的に、直線状としてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、重量増やコスト増を招くことなく、ロック・トゥ・ロックのエンド付近での操舵トルクを軽減する舵角比可変機構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】
【００２９】
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実施例を挙げて説明する。なお、舵角比可変機構或いは車両用操舵装置自体の基本概念や主要なハードウェア構成等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【実施例】
【００３０】
以下、図５〜８を参照して、本発明の一実施例に係る、偏心カム機構を用いた舵角比可変機構について説明する。本実施例に係る舵角比可変機構の全体構造は、基本的に、図１に示したような従来機構と同様である。したがって、図１と同様の構成要素には本実施例においても同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
一方で、本実施例に係る舵角比可変機構は、出力軸側の案内（偏心）ピンを案内する入力軸側の案内（カム）溝の特に半径方向外周端部の形状を非直線状とすることによって、ロック・トゥ・ロックのエンド付近における操舵トルクの低減を図る点で、従来機構とは異なるものである。
【００３２】
図５は、本実施例に係る舵角比可変機構における案内溝１０３ｂの形状を示す概略図である。
【００３３】
本実施例に係る案内溝１０３ｂのうち、カムフォロア１０３の半径方向の外周端部２０１における溝形状は、右切り時用分岐溝２０１Ｒと、左切り時用分岐溝２０１Ｌと、に分岐した形状となっている。
【００３４】
図示するように、右切り時用分岐溝２０１Ｒは、案内溝１０３ｂの直線状部分（換言すれば、半径方向外周端部２０１以外の部分）から左切り時のカムフォロア１０３回転方向へ向けて湾曲した曲線状の形状を有し、左切り時用分岐溝２０１Ｌは、案内溝１０３ｂの直線状部分から右切り時のカムフォロア１０３回転方向へ向けて湾曲した曲線状の形状を有する。
【００３５】
本実施例に係る舵角比可変機構は、更に、案内溝１０３ｂ内を案内されてきた案内ピン１０５ａが半径方向外周端部２０１に進入する際に、右切りのときには案内ピン１０５ａを右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ導き、左切りのときには案内ピン１０５ａを左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ導く振分機構２０２を備える。
【００３６】
振分機構２０２は、案内溝１０３ｂ内において、右切り時用分岐溝２０１Ｒと左切り時用分岐溝２０１Ｌとの分岐点に揺動可能に枢設され、案内溝１０３ｂ内においてカムフォロア１０３の半径方向内側へ延びる切替板２０２ａと、上記分岐点に揺動可能に枢設され、カムフォロア１０３の半径方向外側へ延びるレバー２０２ｂと、切替板２０２ａ及びレバー２０２ｂを上記分岐点に揺動可能に枢設するとともに、例えばねじりコイルばねの付勢力を利用するなどして、切替板２０２ａとレバー２０２ｂとがカムフォロア１０３の半径方向において一直線となるように付勢する枢設支点２０２ｃと、を含む。
【００３７】
レバー２０２ｂの半径方向外側端は、カムフォロア１０３回転中も静止しているカムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａに設けられたくぼみ２０３ｂ内に向けて延びている。
【００３８】
レバー２０２ｂ、枢設支点２０２ｃ、及び、くぼみ２０３ｂが設けられたカムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａは、協働して、右切りのときには案内ピン１０５ａが左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ案内されないように切替板２０２ａが左切り時用分岐溝２０１Ｌを塞ぎ、左切りのときには案内ピン１０５ａが右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ案内されないように切替板２０２ａが右切り時用分岐溝２０１Ｒを塞ぐように、切替板２０２ａを揺動させる方向切替機構として機能する。
【００３９】
図６は、レバー２０２ｂ、枢設支点２０２ｃ、及び、くぼみ２０３ｂが設けられたカムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａが協働して方向切替機構として機能する様子を示す図である。
【００４０】
図６（ａ）は、右切り時に案内ピン１０５ａを右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ導く様子を示している。
【００４１】
図示しないステアリングハンドルが右回りに回動されてカムフォロア１０３が右回転すると、レバー２０２ｂの半径方向外側端がくぼみ２０３ｂの縁と衝突して、レバー２０２ｂは、枢設支点２０２ｃを回転中心として、カムフォロア１０３の回転方向とは逆の左回りに揺動される。
【００４２】
その後、レバー２０２ｂの半径方向外側端は、カムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａと当接した状態となり、更に、カムフォロア１０３が回転すると、内周面２０３ａ上を摺動する。
【００４３】
他方、切替板２０２ａは、上述の通り、枢設支点２０２ｃによりレバー２０２ｂと一直線の状態を保つように付勢されているため、カムフォロア１０３が回転してレバー２０２ｂがくぼみ２０３ｂの縁により揺動すると、案内溝１０３ｂ内においてレバー２０２ｂと一直線になろうとする方向へ併せて揺動する。そして、この切替板２０２ａの枢設支点２０２ｃを回転中心とした揺動は、図６（ａ）に示すように、切替板２０２ａの半径方向内側端部が案内溝１０３ｂの内壁面と当接したところで停止する。
【００４４】
切替板２０２ａの半径方向長さは、図６（ａ）に示すように、上記のようにして切替板２０２ａの半径方向内側端部が案内溝１０３ｂの内壁面と当接したところで停止したときに、ちょうど左切り時用分岐溝２０１Ｌを塞ぎ、よって案内ピン１０５ａが左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ進入しないように、決定される。
【００４５】
図６（ｂ）は、左切り時に案内ピン１０５ａを左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ導く様子を示している。
【００４６】
図示しないステアリングハンドルが左回りに回動されてカムフォロア１０３が左回転すると、レバー２０２ｂの半径方向外側端がくぼみ２０３ｂの縁と衝突して、レバー２０２ｂは、枢設支点２０２ｃを回転中心として、カムフォロア１０３の回転方向とは逆の右回りに揺動される。
【００４７】
その後、レバー２０２ｂの半径方向外側端は、カムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａと当接した状態となり、更に、カムフォロア１０３が回転すると、内周面２０３ａ上を摺動する。
【００４８】
他方、切替板２０２ａは、上述の通り、枢設支点２０２ｃによりレバー２０２ｂと一直線の状態を保つように付勢されているため、カムフォロア１０３が回転してレバー２０２ｂがくぼみ２０３ｂの縁により揺動すると、案内溝１０３ｂ内においてレバー２０２ｂと一直線になろうとする方向へ併せて揺動する。そして、この切替板２０２ａの枢設支点２０２ｃを回転中心とした揺動は、図６（ｂ）に示すように、切替板２０２ａの半径方向内側端部が案内溝１０３ｂの内壁面と当接したところで停止する。
【００４９】
切替板２０２ａの半径方向長さは、図６（ｂ）に示すように、上記のようにして切替板２０２ａの半径方向内側端部が案内溝１０３ｂの内壁面と当接したところで停止したときに、ちょうど右切り時用分岐溝２０１Ｒを塞ぎ、よって案内ピン１０５ａが右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ進入しないように、決定される。
【００５０】
また、いずれの場合にも、切替板２０２ａとレバー２０２ｂには上述のように枢設支点２０２ｃによって一直線になろうとする付勢力が掛けられているため、ステアリングハンドルが初期位置（０°）に戻され、レバー２０２の半径方向外側端がカムフォロア・ハウジング２０３の内周面２０３ａに形成されたくぼみ２０３ｂ内に入り込むと、再び図５のような初期状態に復帰する。
【００５１】
なお、切替板２０２ａは、案内ピン１０５ａが図６に示したように切替板２０２ａに摺動しながら右切り時用分岐溝２０１Ｒ又は左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ案内されていく際の動きをスムーズにするために、可撓性を有するとともに、低摩擦な表面を持つように構成されることが望ましい。
【００５２】
次いで、このような案内溝１０３ｂの形状により、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において伝達比が低減され、よって操舵トルクが軽減される仕組みを、図７及び８を参照して説明する。
【００５３】
図７は、従来機構のように案内溝１０３ｂが半径方向全長にわたって直線状の形状を持つ場合と、本実施例に係る舵角比可変機構のように案内溝１０３ｂの半径方向外周端部が湾曲した曲線状の形状を持つ場合における、各角度位置での案内ピン１０５ａの中心Ｏ”の位置の違いを示している。
【００５４】
より具体的には、図７では、一例として、初期位置（０°）から右切りを開始したときの、初期位置、右切り６０°位置、右切り１２０°位置、及び、右切り１８０°位置（右切りロックエンド位置）における従来例と本実施例における案内ピン１０５ａの中心Ｏ”の位置を示している。
【００５５】
なお、図７では、便宜上、本実施例を示す図において振分機構２０２及びカムフォロア・ハウジング２０３の図示を省略している。
【００５６】
まず、初期位置において、案内ピン１０５ａの中心Ｏ”の位置に従来例と本実施例において差はない。
【００５７】
また、右切り６０°の位置においても、本実施例における案内ピン１０５ａは依然として案内溝１０３ｂ内の半径方向外周端部２０１以外の部分（直線状の部分）を案内されているので、従来例と本実施例において案内ピン１０５ａの中心Ｏ”の位置に差はない。
【００５８】
次いで、右切り１２０°の位置において、本実施例においては、案内ピン１０５ａは案内溝１０３ｂ内の直線状の部分から右切り時用分岐溝２０１Ｒ内への導かれているため、従来機構の場合と比べて、出力角θに位相遅れが生じている。
【００５９】
さらに、右切り１８０°のロックエンド位置において、本実施例においては、案内ピン１０５ａがカムフォロア１０３の右回転とは逆方向に湾曲した右切り時用分岐溝２０１Ｒ内を案内されているため、案内ピン１０５ａの中心Ｏ”は１８０°回転位置に依然として達していない。すなわち、出力角θに位相遅れが生じている。
【００６０】
図８は、従来機構のように案内溝１０３ｂが半径方向全長にわたって直線状の形状を持つ場合と、本実施例に係る舵角比可変機構のように案内溝１０３ｂの半径方向外周端部が湾曲した曲線状の形状を持つ場合における、入力角φと出力角θの関係を示している。
【００６１】
図８（ａ）は、図７において左側列に示した従来機構における入力角φと出力角θの関係を示している。従来機構の場合、図７左側列にも示した通り、入力側のカムフォロア１０３が１８０°位置に達したとき（すなわち、入力角φが１８０°に達したとき）に、出力側の案内ピン１０５ａの中心Ｏ”も１８０°位置に達する（すなわち、出力角θも１８０°に達する）ため、先に図４に示したような比較的高い伝達比ｄθ／ｄφがロック・トゥ・ロックのエンド付近において生じることになる。
【００６２】
他方、図８（ｂ）は、図７において右側列に示した本実施例における入力角φと出力角θの関係を示している。本実施例に係る舵角比可変機構の場合、図７右側列にも示した通り、入力側のカムフォロア１０３が１８０°位置に達しても（すなわち、入力角φが１８０°に達しても）、右切り時用分岐溝２０１Ｒによって位相遅れが生じているため、出力側の案内ピン１０５ａの中心Ｏ”は依然として１８０°位置に達していない（すなわち、出力角θが１８０°に達していない）。
【００６３】
これにより、ロック・トゥ・ロックのエンド付近における伝達比ｄθ／ｄφが従来機構の場合よりも小さくなるため、従来機構と比べてロック・トゥ・ロックのエンド付近での操舵トルクを軽減することができる。
【００６４】
このように、本実施例は、カムフォロア１０３に形成された、案内（偏心）ピン１０５ａを案内する案内（カム）溝１０３ｂの形状を工夫することによって、入力側のカムフォロア１０３の回転と出力軸１０４の回転の間の位相差を任意に調整できることに着目したものである。
【００６５】
入力軸１０１の回転と出力軸１０４の回転の間の位相差を任意に調整できるということは、入力角φと出力角θの関係を任意に調整できることを意味しており、ひいては入力軸１０１から出力軸１０４への伝達比ｄθ／ｄφを任意に調整できることになる。
【００６６】
そこで、案内ピン１０５ａが右切り時用分岐溝２０１Ｒ内を案内されているときに入力軸１０１の右回転に対する出力軸１０４の右回転の伝達比ｄθ／ｄφが比較的低い値（少なくとも従来機構より低い値、望ましくは１より小さい値）となるように右切り時用分岐溝２０１Ｒの形状を上記及び図示したように回転方向とは逆向きに湾曲した曲線状に設計することにより、ロック・トゥ・ロックの右切りエンド付近における伝達比ｄθ／ｄφを低減させることができる。
【００６７】
また、案内ピン１０５ａが左切り時用分岐溝２０１Ｌ内を案内されているときに入力軸１０１の左回転に対する出力軸１０４の左回転の伝達比ｄθ／ｄφが比較的低い値（少なくとも従来機構より低い値、望ましくは１より小さい値）となるように左切り時用分岐溝２０１Ｌの形状を上記及び図示したように回転方向とは逆向きに湾曲した曲線状に設計することにより、ロック・トゥ・ロックの左切りエンド付近における伝達比ｄθ／ｄφを低減させることができる。
【００６８】
このように、本実施例では、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において出力軸１０４の回転が入力軸１０１の回転に対して位相遅れが生じ、よって伝達比が低減するように案内溝１０３ｂの形状が設計されているため、減速ギアや補助トルクを発生させるモータなどの構成要素を追加することなく、操舵負荷が比較的大きくなるロック・トゥ・ロックのエンド付近において操舵トルク軽減を実現することができる。
【００６９】
また、本実施例では、ロック・トゥ・ロックのエンド付近に対応する案内溝１０３ｂの半径方向外周端部２０１に右切り時用分岐溝２０１Ｒと左切り時用分岐溝２０１Ｌとを設け、更に、右切り時には案内ピン１０５ａを右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ案内し、左切り時には案内ピン１０５ａを左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へ案内する簡易な構成・構造の振分機構２０２が備えられているため、右切り時にも左切り時にも等しく、ロック・トゥ・ロックのエンド付近において操舵トルクを軽減することができる。
【００７０】
なお、上記一実施例の説明において、添付図面に示した案内溝１０３ｂの具体的形状や他の構成要素に対する相対的なサイズ比率などはすべて一例に過ぎず、当業者には明らかなように、本発明の範囲は図示した形状・相対的サイズに限定されるものではない。
【００７１】
例えば、右切り時用分岐溝２０１Ｒ及び左切り時用分岐溝２０１Ｌの形状は、ロック・トゥ・ロックのエンド付近における伝達比を比較的低くすることができる限りにおいて、任意の形状でよい。
【００７２】
また、例えば、案内溝１０３ｂの全長のうち、右切り時用分岐溝２０１Ｒ及び左切り時用分岐溝２０１Ｌが設けられる半径方向外周端部２０１が占める割合も任意でよい。
【００７３】
また、上記一実施例のように、右切り時用分岐溝２０１Ｒ及び左切り時用分岐溝２０１Ｌの形状を湾曲した曲線状とする場合、その曲率は所望の伝達比が得られるように任意に決定することができる。換言すれば、当該曲率の設計により、ロック・トゥ・ロックのエンド付近における操舵トルクを所望の値に調整することができる。
【００７４】
また、上記一実施例においては、一例として、案内溝１０３ｂのうち、右切り時用分岐溝２０１Ｒ及び左切り時用分岐溝２０１Ｌが設けられる半径方向外周端部２０１以外の部分は、直線状であるものとしたが、当業者には明らかなように、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、実現される伝達比及び操舵トルク並びにそれらが運転者の操舵フィーリングに与える影響などを考慮した上で、任意の形状とすることが可能である。
【００７５】
また、上記一実施例においては、一例として、上記及び図示したような構成・構造の振分機構２０２により、案内ピン１０５ａが右切り時には右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ、左切り時には左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へそれぞれ導かれるものとしたが、当業者には明らかなように、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、案内ピン１０５ａを右切り時には右切り時用分岐溝２０１Ｒ内へ、左切り時には左切り時用分岐溝２０１Ｌ内へそれぞれ案内する機能が実現される限りにおいて、任意の構成・構造の機構を採用することができる。
【００７６】
さらに、上記一実施例においては、一例として、案内溝１０３ｂはカムフォロア１０３を半径方向に貫くように設けられるものとしたが、当業者には明らかなように、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、案内溝１０３ｂは操舵中に案内ピン１０５ａが通り得る範囲にのみ延在するように形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、車両用操舵装置において採用される舵角可変機構に利用できる。搭載される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来の舵角比可変機構の概略組立図である。
【図２】従来の舵角比可変機構における案内溝の形状を示す図である。
【図３】従来の舵角比可変機構における入力角と出力角の関係を示すグラフである。
【図４】従来の舵角比可変機構における伝達比特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例に係る舵角比可変機構における案内溝の形状を示す図である。
【図６】本発明の一実施例に係る舵角比可変機構における振分機構の動きを説明する図である。
【図７】従来の舵角比可変機構において案内ピンが案内溝内で案内される様子と、本発明の一実施例に係る舵角比可変機構において案内ピンが案内溝内で案内される様子とを示す図である。
【図８】従来の舵角比可変機構における入力角と出力角の関係と、本発明の一実施例に係る舵角比可変機構における入力角と出力角の関係とを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７９】
１００  舵角比可変機構
１０１  入力軸
１０２  外歯車
１０３  カムフォロア
１０３ａ  内歯車
１０３ｂ  案内（カム）溝
１０４  出力軸
１０５  出力プレート
１０５ａ  案内（偏心）ピン
２０１Ｒ  右切り時用案内分岐溝
２０１Ｌ  左切り時用案内分岐溝
２０２  振分機構
２０２ａ  切替板
２０２ｂ  レバー
２０２ｃ  枢設支点
２０３  カムフォロア・ハウジング
２０３ａ  内周面
２０３ｂ  くぼみ
【図１】
2009035169.tif 000003
【図２】
2009035169.tif 000004
【図３】
2009035169.tif 000005
【図４】
2009035169.tif 000006
【図５】
2009035169.tif 000007
【図６】
2009035169.tif 000008
【図７】
2009035169.tif 000009
【図８】
2009035169.tif 000010