(57)【要約】  本発明は、自動車、ボート、航空機など、またはビデオゲームのコンソール、シミュレーション装置などの運転シミュレータの車両駆動制御システム（１）に関し、ステアリングホイール、舵などの方向制御デバイス（２）を備え、指向手段（２１′、２２′、２１″、２２″）を備え、前記システム（１）は、前記方向制御デバイス（２）の位置を検出するための手段（６）と、フレームを有し、前記方向制御デバイス（２）の動作に対する抵抗を調節するのに適している受動的アクチュエータおよび調節手段（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）を備える前記方向制御デバイス（２）と機械的に連結する調節モジュール（７、７′、７″）と、前記指向手段（２１′、２２′、２１″、２２″）の位置を検出するための１つまたは複数のセンサー（２７）と、前記検出手段（６）によって検出された前記方向制御デバイス（２）の位置に基づいて、前記受動的アクチュエータまたは調節手段（８′８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）による前記方向制御デバイス（２）の動作に対する抵抗を適切に較正し、前記指向手段および前記センサー（２７）によって前記車両またはシミュレータの方向を制御する、少なくとも１つの中央制御装置（２３）とを含むことを特徴とする。
2012516262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車、ボート、航空機など、またはビデオゲームのコンソール、シミュレーション装置などの運転シミュレータの車両駆動制御システム（１）であって、前記車両またはシミュレータは指向手段（２１′、２２′、２１″、２２″）を備えており、
ステアリングコラム（４）を含む、ステアリングホイール、操舵装置などの方向制御デバイス（２）と、
前記方向制御デバイス（２）の位置を検出するための検出手段（６）と、
フレームを有し、アクチュエータ／調節手段（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）を備える前記方向制御デバイス（２）、好ましくは前記ステアリングコラム（４）と機械的に連結し、前記方向制御デバイス（２）の動作に対する抵抗を調節することが可能な調節モジュール（７、７′、７″）と、
前記指向手段（２１′、２２′、２１″、２２″）の位置を検出するための１つまたは複数のセンサー（２７）と、
前記検出手段（６）によって検出された前記方向制御デバイス（２）の位置に基づいて、前記アクチュエータ／調節手段（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）による前記方向制御デバイス（２）の動作に対する抵抗を較正することができ、前記指向手段および前記センサー（２７）によって前記車両またはシミュレータの方向を制御する、少なくとも１つの中央制御装置（２３）とを含み、
前記調節モジュール（７、７′、７″）が、
油性流体で充填された第１および第２のチャンバ（１３ａ、１３ｂ）、
主ウォームねじ（９）および前記主ウォームねじ（９）に係合するリードナット（１０）、および
前記主ウォームねじ（９）および前記リードナット（１０）が中に配置された中空ピストン（１１）を含み、前記中空ピストンはチャンネル（１４）によって連通する前記２つのチャンバ（１３ａ、１３ｂ）の境界を定める形状を有し、前記リードナット（１０）に対する前記主ウォームねじ（９）の動作、およびその反対の動作によって中空ピストン（１１）の長手方向の並進が起き、前記チャンバ（１３ａ、１３ｂ）の容積を変化させ、一方のチャンバ（１３ａ、１３ｂ）から他方のチャンバ（１３ｂ、１３ａ）へと前記チャンネル（１４）を通過する油性流体を移動させ、
前記アクチュエータ／調節手段（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）は前記チャンネル（１４）を通過する油性流体を調節するのに適していることを特徴とするシステム（１）。
【請求項２】
前記チャンバ（１３ａ、１３ｂ）に油圧的に連結された少なくとも１つの容積拡張チャンバ（４１）を含み、前記容積拡張チャンバ（４１）は均一の作動圧力を得るように、様々な環境または作動温度での前記油性流体の容積拡張を補償することができることを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１）。
【請求項３】
前記コンテナチャンバ（１３ａ、１３ｂ）のための前記少なくとも１つの容積拡張チャンバ（４１）がピストン（４２）および予荷重されたばねなどの維持手段（４３）を備え、外部温度が変化するとき前記チャンバ（１３ａ、１３ｂ）内で設定された内部圧力閾値を超えた場合、前記油性流体が前記容積拡張チャンバ（４１）内に流入して前記ピストン（４２）を引き込み、次いで温度が低下した場合、前記ピストン（４２）および前記維持手段（４３）の動作によって前記油性流体が前記容積拡張チャンバ（４１）から前記コンテナ（１２）へと戻ることができるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載のシステム（１）。
【請求項４】
前記第１（１３ａ）および第２（１３ｂ）のチャンバが、好ましくは円筒形の主コンテナ（１２）内部で境界を定められていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項５】
前記主ウォームねじ（９）および前記リードナット（１０）が球面再循環タイプまたは基礎台形タイプのものであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項６】
前記作動手段が、前記チャンネル（１４）を通過する油性流体の流量を調節するのに適している、少なくとも１つのバルブ（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項７】
−  前記少なくとも１つのバルブ（８′）がオン／オフタイプのものであり、および／または
−  前記少なくとも１つのバルブ（８′）がオン／オフ双方向タイプのものであり、および／または
−  前記少なくとも１つのバルブ（８″）が、前記チャンネル（１４）を通過する油性流体の流量の一部を調節するのに適している比例式のものであり、および／または
−  開口／閉鎖式および比例式のバルブを含み、および／または
−  ジェットおよび／または手動操作式流量バルブを含み、および／または
−  比例式の第１のバルブ（８′）および開口／閉鎖式（オン／オフ）タイプの第２のバルブ（８″）を含み、および／または
−  関連するノンリターンバルブ（８ａ′）が並列に接続され、前記チャンバ（１３ｂ）と前記チャンネル（１４）との間で連結された一方向圧力比例式の第１のバルブ（８ａ）、関連するノンリターンバルブ（８ｂ′）が並列に接続され、前記チャンバ（１３ｂ）と前記チャンネル（１４）との間で連結された一方向圧力比例式の第２のバルブ（８ｂ）、容積拡張チャンバ（４１）、前記容積拡張チャンバ（４１）内で摺動する容積補償ピストン（４２）、および前記容積補償ピストン（４２）と連結された座屈ばね（４３）を含むことを特徴とする、請求項６に記載のシステム（１）。
【請求項８】
前記主コンテナ（１２）が前記バルブ（８′、８″、８ａ、８ａ′、８ｂ、８ｂ′）を取り付けるための表面にバルブ座部（１５、１６）を含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項９】
前記調節手段が、少なくとも１つのジェットおよび／または少なくとも１つの手動調節流量バルブを含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１０】
前記油性流体が、作動油および／またはＡＴＦ（オートマティック・トランスミッション液）および／またはシリコーンベース液であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１１】
前記主ウォームねじ（９）が前記方向制御デバイス（２）および／または前記ステアリングコラム（４）の端部に固定され、
前記中空ピストン（１１）は前記リードナット（１０）が収容された座部（１１′）を備え、前記座部（１１′）は前記チャンネル（１４）を通じて連通する前記２つのチャンバ（１３ａ、１３ｂ）の境界を定め、前記方向制御デバイス（２）または前記ステアリングコラム（４）の動作によって起きる前記主ウォームねじ（９）の回転後に、前記リードナット（１０）が、前記中空ピストン（１１）および前記座部（１１′）とともに前記主ウォームねじ（９）に対して長手方向に移動し、前記チャンバの一方（１３ａ、１３ｂ）から前記チャンバの他方（１３ｂ、１３ａ）へとその容積を変化させながら前記チャンネル（１４）を通過する油性流体を移動させることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１２】
前記制御デバイス（２）の前記ステアリングコラム（４）が前記リードナット（１０）に固定され、前記主ウォームねじ（９）が前記中空ピストン（１１）に固定されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１３】
前記調節モジュール（７′）が、
第１の戻しばね（３６′）および第１の座金（３７′）、および
前記第１の戻しばね（３６′）に対向する第２の戻しばね（３６″）、および第２の座金（３７″）を含み、
前記ステアリングコラム（４）が前記方向制御デバイス（２）の回転を受けて回転するとき、前記主ウォームねじ（９）が前記中空ピストン（１１）によって前記チャンバ（１３ａ、１３ｂ）の容積を修正しながら並進し、並進方向に従って、前記ステアリングコラム（４）に戻しばねを形成するために、対応する戻しばね（３６′、３６″）を圧縮しながら、前記２つの座金（３７′、３７″）の一方と交互に相互作用するのに適していることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム（１）。
【請求項１４】
前記主ウォームねじ（９）が長手方向の貫通チャンネルを有し、前記貫通チャンネル内に内側突起（９′）を含み、
前記ステアリングコラム（４）が内側ハウジングを有し、
前記調節モジュール（７′）が、
円形突起（３９′）の中央部分内で、前記主ウォームねじ（９）の前記長手方向チャンネル内に挿入される調節シャフト（３９）、
前記調節シャフト（３９）の第１の端部にねじ締めによって内側に係合される第１の予荷重リングナット（３８′）、および
前記ステアリングホイールコラム（４）の前記内側ハウジング内に設けられる第２の予荷重リングナット（３８″）を含み、前記第２の予荷重リングナット（３８″）は、前記第１のリングナット（３８′）の螺合に対して反対の螺合によって、前記調節シャフト（３９）の第２の端部に近い部分と、ねじ締めによって一体に係合されており、
前記第１の戻しばね（３６′）および前記第１の座金（３７′）は、前記第１の予荷重リングナット（３８′）と前記円形突起（３９′）との間で、前記調節シャフト（３９）に対して同軸であり、前記座金（３７′）が前記第１の戻しばね（３６′）と前記円形突起（３９′）との間に介在しており、および
前記第２の戻しばね（３６″）および前記第２の座金（３７″）は、前記第２の予荷重リングナット（３８″）と前記円形突起（３９′）との間で、前記調節シャフト（３９）に対して同軸であり、前記第２の座金（３７″）が前記第２の戻しばね（３６″）と前記円形突起（３９′）との間に介在しており、
前記調節シャフト（３９）が回転するとき、前記予荷重リングナット（３８′、３８″）が、前記リングナットと前記円形突起（３９′）との間で前記戻しばね（３６′、３６″）の圧縮を調節しながら、互いに近付き、または遠ざかり、
前記ステアリングコラム（４）が前記方向制御デバイス（２）の回転を受けて回転するとき、前記主ウォームねじ（９）が前記中空ピストン（１１）によって前記チャンバ（１３ａ、１３ｂ）の容積を修正しながら移動し、
前記ステアリングコラム（４）に戻しトルクを生成するために、移動方向に従って、対応する戻しばね（３６′、３６″）を圧縮しながら、前記内側突起（９′）によって、他方の座金を前記円形突起（３９′）上に残したまま、座金の一方または他方（３７′、３７″）と相互作用するのに適していることを特徴とする、請求項１３に記載のシステム（１）。
【請求項１５】
前記主ウォームねじ（９）が長手方向の貫通チャンネルを有し、前記貫通チャンネル内に内側突起（９′）を含み、前記ステアリングコラム（４）が内側ハウジングを有し、
前記調節モジュール（７″）が、
前記主ウォームねじ（９）の前記長手方向の貫通チャンネル内に挿入される、好ましくは球面再循環ウォームねじであるさらなるウォームねじ（４５）、
少なくとも一部が前記ウォームねじ（９）内に挿入され、係合される、好ましくは球面再循環ウォームねじであるさらなるリードナット（４６）、
弾性的連結部（４９）によって前記さらなるウォームねじ（９）と連結され、前記中央制御装置（２３）によって制御されている、好ましくはブラシレスモータである電動モータ（５０）を含み、
前記ステアリングコラム（４）が前記方向制御デバイス（２）の回転を受けて回転するとき、前記電動モータ（５０）が、前記中央制御装置（２３）によって動作すると、制御デバイス（２）に戻しトルクを加えることを特徴とする、請求項１２に記載のシステム（１）。
【請求項１６】
前記さらなるウォームねじ（４５）が、前記主ウォームねじ（９）のピッチより小さいピッチを有し、好ましくは３．３から３０のピッチ比であることを特徴とする、請求項１５に記載のシステム（１）。
【請求項１７】
前記中空ピストン（１１）と前記調節モジュール（７″）のフレームとの間に設けられた補償ばね（５１）を含むことを特徴とする、請求項１５または１６のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１８】
前記中央制御装置（２３）が、好ましくはＰＷＭ（パルス幅変調）信号である変調された電気信号によって前記作動手段を制御することを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項１９】
前記中央制御装置（２３）が、使用者によって選択することができる、方向を制御するための前記デバイス（２）の動作に対向する抵抗を較正するための様々なプログラムが可能であるようにプログラム可能なユニットであり、前記プログラムおよび制御ディスプレイ（２８）を選択するための手段（１８、１９、２０）を含むインターフェース手段（１７）を備えていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項２０】
前記検出手段が１つまたは複数の動的角度センサー（６）を含むことを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項２１】
前記指向手段が、１つまたは複数の船上トランスミッション（２１、２２）をそれぞれ制御するための１つまたは複数のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体（２１′、２２′）および１つまたは複数のリフティングピストンシリンダー組立体（２１″、２２″）、および前記中央制御装置（２３）に連結された、前記ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体（２１′、２２′）および前記リフティングピストンシリンダー組立体（２１″、２２″）を作動するための、作動バルブ（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）を含むことを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一項に記載のシステム（１）。
【請求項２２】
前記ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体（２１′、２２′）および前記リフティングピストンシリンダー組立体（２１″、２２″）の位置を検出するのに適切な、ホール効果タイプまたは磁気抵抗型の１つまたは複数のセンサー（２７）を含むことを特徴とする、請求項２１に記載のシステム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動制御システムに関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、自動車、ボート、航空機などの車両のステアリングホイール、舵などだけでなく、ビデオゲームのコンソールのまたはシミュレーション装置の抵抗を変化させるために特に研究され実現された上記の種類のシステムに関し、シミュレーション装置は通常、自動車の開発においてより頻繁に使用され、運転者が車両の運転中に感じる感覚を修正する。
【０００３】
以下において、本明細書では特定の場合、特にボートまたは自動車の制御および運転について述べるが、このような特定の使用に限られないとみなされるべきであることは明らかである。
【背景技術】
【０００４】
周知の通り、様々な種類の車両に取り付けられる様々な種類のステアリングシステムが存在する。ステアリングシステムは、周知の通り、様々な操縦条件において有用な運転支援装置である。
【０００５】
一般にステアリングシステムは、一方では、様々な運転状況で車両を制御する際に物理的ストレスを軽減するという目的を有し（例えば自動車のパワーステアリングまたはトラックのハイドロガイド）、他方では、最大制御および安全性を確保するために、もっと現実的な制御感覚をもたらし、運転している車両の姿勢および安定性に関するすべての情報を運転者の脳に伝えるべきである。
【０００６】
船舶業界、さらには産業分野でも、現在利用可能な電気／電子ステアリングシステムには、ＤＣブラシレス電動モータが組み込まれている。上記のシステムは、高度なソフトウエアによって操作される電子制御ユニット（ＥＣＵ）も備えている。
【０００７】
上記のブラシレスＤＣモータは、ステアリングホイールコラムではなく、ステアリングホイールサポートに直接取り付けられており、多くの運転快適性要件を満たすことができる。しかし、これらはすべての操縦状況において現実的で快適なガイドができるとは限らない。
【０００８】
例えば、自動車分野では、市販されている従来のステアリングシステムは、油圧ポンプを使用することにより、油圧／機械式のある種のフィードバックを何回も送ることができる。
【０００９】
この種のシステムの利点は、電気システムを介することのない、純粋に機械的な制御伝達により、非常に流動的で連続的な制御およびガイド感覚が得られることである。
【００１０】
自動車分野では常に、いわゆるモダン／ハイブリッドステアリングシステムには、追加モジュールとして、例えば、ラックに直接取り付けられた比歯車を備えたステッピングＤＣまたは電動ブラシレスモータが使用される。しかし、この場合も、常に最高の制御感覚が得られるとは限らない。
【００１１】
さらに、自動車分野では、安全性の観点から、ステアリングホイールとハブホルダーとの間に固定機械的部品がないように適切に調節するというルールが存在することに留意しなければならない。
【００１２】
この種の制限的ルールは船舶業界にはなく、さらに、入替用機関車、クレーン、リフティングデバイス、ナンバープレートのない大型車両などの産業分野にも、様々な種類の電動ステアリングシステムがあることは指摘されるべきである。
【００１３】
船舶分野では、上記の電動システムは一般に、例えばブラシレスＤＣモータおよび遊星減速機を備えたユニットから構成される、回転および水中部品として作用するステアリングホイールおよびステッピングモータ（ステッパー）の直接支持部材として使用される、電動ステアリングホイールを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
既知の解決策では、様々なガイド状況で、例えばＤＣブラシレスモータを組み込むことによって、ステアリングホイールの回転の固さを適合させる。しかし、上記のシステムには様々な調節の問題がある。実際、モータの過熱が起きたとき、トルクが停止しなければならない場合（これはステアリングホイールの回転力を増加する、または「仮想的／電気的停止」を形成するために起きる）、「慣性ブレーキ」動作中に生成された熱が、ＤＣブラシレスモータの熱保護に対して問題を起こすこともある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記に鑑みて、本発明の目的は、自動車、ボートなど、あらゆる種類の車両の運転を制御するための適合性のあるステアリングシステムを提案することであり、ステアリングホイール、舵などによって同車両の制御感覚をもたらすのに適しており、様々なガイドまたは操縦状況で調節可能である。
【００１６】
本発明の他の目的は、既知の方法によって、運転者によって加えられるトルクが電動モータなどの能動的要素によって生成されるトルクに対向するのではなく、操縦中に運転者によってステアリングトルクが生成される、ステアリングシステムを提案することである。
【００１７】
したがって、本発明の特定の目的は、自動車、ボート、航空機など、またはビデオゲームのコンソール、シミュレーション装置などの運転シミュレータなどの車両駆動制御システムを提供することであって、前記車両またはシミュレータはステアリングホイール、舵などの方向制御デバイスを備え、指向手段を備え、前記システムは、前記方向制御デバイスの位置を検出するための手段と、フレームを有し、受動的アクチュエータおよび調節手段を備える前記方向制御デバイスと機械的に連結し、前記検出手段によって検出された前記方向制御デバイスの位置に基づいて、前記受動的アクチュエータまたは調節手段によって前記方向制御デバイスの動作に対する抵抗を調節し、前記指向手段および前記センサーによって前記車両またはシミュレータの方向を制御するのに適している調節モジュールとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明によると常に、前記調節モジュールは、油性流体のための二重チャンバの主コンテナ、前記方向制御デバイスの一方の端部に固定されたウォームねじ、前記ウォームねじに係合されたリードナット、前記ウォームねじが中に配置された中空ピストンを含むことができ、前記中空ピストンは前記リードナットが中に収容された座部を備え、前記座部は前記主コンテナの内部に設けられており、これをチャンネルによって連通する前記２つのチャンバに分割し、前記方向制御デバイスの動作によって生じる前記ウォームねじの回転によって、前記リードナットが前記中空ピストンおよび前記座部とともに前記ウォームねじに対して長手方向に動き、一方のチャンバから他方のチャンバへと前記チャンネルを通過する油性流体を移動させ、前記受動的作動または調節手段は前記チャンネルを通過する油性流体の流量を調節するのに適している。
【００１９】
本発明によるとさらに、前記調節モジュールは、油性流体で充填された第１および第２のチャンバ、主ウォームねじおよび前記主ウォームねじに係合するリードナット、前記主ウォームねじおよび前記リードナットが中に配置された中空ピストンを含むことができ、前記中空ピストンはチャンネルと連通する前記２つのチャンバの境界を定める形状を有し、前記リードナットに対する前記主ウォームねじの動作、およびその反対の動作によって前記中空ピストンの長手方向の並進が起き、前記チャンバの容積を変化させ、一方のチャンバから他方のチャンバへとチャンネルを通過する油性流体を移動させ、前記受動的作動および調節手段は前記チャンネルを通過する油性流体の流量を調節するのに適している。
【００２０】
有利には、本発明によると、前記第１および第２のチャンバは、好ましくは円筒形の主コンテナ内部で境界を定めることができる。
【００２１】
さらに、本発明によると、前記ウォームねじおよび前記リードナットは、球面再循環タイプまたは基礎台形タイプのものとすることができる。
【００２２】
本発明によると常に、前記作動手段は、前記チャンネルを通過する油性流体の流量を調節するのに適している少なくとも１つのバルブを含む。
【００２３】
本発明によるとさらに、前記少なくとも１つのバルブはオン／オフタイプのものであり、および／または前記少なくとも１つのバルブはオン／オフ双方向タイプのものであり、および／または前記少なくとも１つのバルブは比例式であり、チャンネルを通過する油性流体の流量の一部を調節するのに適しており、および／または開口／閉鎖式および比例式のバルブを含み、および／またはジェットおよび／または手動操作式流量バルブを含み、および／または比例式の第１のバルブおよび開口／閉鎖式（オン／オフ）タイプの第２のバルブを含み、および／または関連するノンリターンバルブが並列に接続され、前記チャンバと前記チャンネルとの間で連結された一方向圧力比例式の第１のバルブ、関連するノンリターンバルブが並列に接続され、前記チャンバと前記チャンネルとの間で連結された一方向圧力比例式の第２のバルブ、容積拡張チャンバ、前記容積拡張チャンバ内で摺動する容積補償ピストン、および前記容積補償ピストンと連結された座屈ばねを含む。
【００２４】
さらに、本発明によると、前記主コンテナは、前記バルブを取り付けるための表面にバルブ座部を含むことができる。
【００２５】
有利には、本発明によると、前記受動的調節手段は、少なくとも１つのジェットおよび／または少なくとも１つの手動調節流量バルブを含むことができる。
【００２６】
好ましくは、本発明によると、前記油性流体は、作動油および／またはＡＴＦ（オートマティック・トランスミッション液）および／またはシリコーンベース液とすることができる。
【００２７】
本発明によると常に、前記主ウォームねじは前記方向制御デバイスおよび／または前記ステアリングホイールコラムの端部に固定することができ、前記中空ピストンは前記リードナットが収容された座部を備え、前記座部は前記チャンネルと連通する前記２つのチャンバの境界を定め、前記方向制御デバイスの動作によって起きる前記主ウォームねじの回転後に、前記リードナットが、前記中空ピストンおよび前記座部とともに前記主ウォームねじに対して長手方向に移動し、前記チャンバの一方からチャンバの他方へとその容積を変化させながら前記チャンネルを通過する油性流体を移動させる。
【００２８】
本発明によるとさらに、前記ステアリングコラムは前記リードナットに固定することができ、前記主ウォームねじは前記中空ピストンに固定することができる。
【００２９】
さらに、本発明によると、前記調節モジュールは、第１の戻しばねおよび第１の座金および前記第１の戻しばねに対向する第２の戻しばね、および第２の座金を含むことができ、前記ステアリングコラムが前記方向制御デバイスの回転を受けて回転するとき、前記主ウォームねじが前記中空ピストンによって前記チャンバの容積を修正しながら並進し、並進方向に従って、前記ステアリングコラムに戻しばねを形成するために対応する戻しばねを圧縮しながら、前記２つの座金の一方と交互に相互作用するのに適している。
【００３０】
有利には、本発明によると、前記主ウォームねじは長手方向の貫通チャンネルを有し、前記貫通チャンネル内に内側突起を含み、前記ステアリングコラムが内側ハウジングを有し、前記調節モジュールが、円形突起の中央部分内で、前記主ウォームねじの前記長手方向チャンネル内に挿入される調節シャフト、前記調節シャフトの第１の端部にねじ締めによって内側に係合される第１の予荷重リングナット、およびステアリングホイールコラムの前記内側ハウジング内に設けられる第２の予荷重リングナットを含むことができ、前記第２の予荷重リングナットは、前記第１のリングナットの螺合に対して反対の螺合によって、前記調節シャフトの第２の端部に近い部分と、ねじ締めによって一体に係合されており、前記第１の戻しばねおよび前記第１の座金は、前記第１の予荷重リングナットと前記円形突起との間で、前記調節シャフトに対して同軸であり、前記第１の座金が前記第１の戻しばねと前記円形突起との間に介在しており、第２の戻しばねおよび第２の座金は、第２の予荷重リングナットと円形突起との間で、調節シャフトに対して同軸であり、第２の座金が第２の戻しばねと円形突起との間に介在しており、前記調節シャフトが回転するとき、前記予荷重リングナットが、同リングナットと前記円形突起との間で前記戻しばねの圧縮を調節しながら、互いに近付き、または遠ざかり、前記ステアリングコラムが前記方向制御デバイスの回転を受けて回転するとき、前記主ウォームねじが前記中空ピストンによって前記チャンバの容積を修正しながら移動し、前記ステアリングコラムに戻しトルクを生成するために、移動方向に従って、対応する戻しばねを圧縮しながら、前記内側突起によって、他方の座金を前記円形突起上に残したまま、座金の一方または他方と相互作用するのに適している。
【００３１】
本発明によると常に、前記主ウォームねじが長手方向の貫通チャンネルを有し、前記貫通チャンネル内に内側突起を含み、前記ステアリングコラムが内側ハウジングを有し、前記調節モジュールが、前記主ウォームねじの前記長手方向の貫通チャンネル内に挿入される、好ましくは球面再循環ウォームねじであるさらなるウォームねじ、少なくとも一部が前記ウォームねじ内に挿入され、係合される、好ましくは球面再循環ウォームねじであるさらなるリードナット、弾性的連結部によって前記さらなるウォームねじと連結され、前記中央制御装置によって制御されている、好ましくはブラシレスモータである電動モータを含むことができ、前記ステアリングコラムが前記方向制御デバイスの回転を受けて回転するとき、前記電動モータが、前記中央制御装置によって動作すると、方向制御デバイスに戻しトルクを加える。
【００３２】
本発明によるとさらに、前記さらなるウォームねじは、前記主ウォームねじのピッチより小さいピッチを有し、好ましくは３．３から３０のピッチ比である。
【００３３】
さらに、本発明によると、前記中空ピストンと前記調節モジュールのフレームとの間に設けられた補償ばねを含むことができる。
【００３４】
有利には、本発明によると、前記中央制御装置は、好ましくはＰＷＭ（パルス幅変調）信号である変調された電気信号によって前記作動手段を制御することができる。
【００３５】
好ましくは、本発明によると、前記中央制御装置は、使用者によって選択することができる、方向を制御するための前記デバイスの動作に対向する抵抗を較正するための様々なプログラムが可能であるようにプログラム可能なユニットとすることができ、前記システムは前記プログラムおよび制御ディスプレイを選択するための手段を含むインターフェース手段を備えている。
【００３６】
本発明によると常に、前記検出手段は、１つまたは複数の動的角度センサーを含むことができる。
【００３７】
本発明によるとさらに、前記システムは、前記コンテナチャンバのための、ピストンおよび予荷重されたばねなどの維持手段を備えた少なくとも１つの容積拡張チャンバを含むことができ、外部温度が変化するとき前記チャンバ内で設定された内部圧力閾値を超えた場合、油性流体が前記容積拡張チャンバ内に流入して前記ピストンを引き込み、温度が低下した場合、前記ピストンおよび前記維持手段の動作によって前記油性流体が前記容積拡張チャンバから前記コンテナへと戻ることができるようになっている。
【００３８】
さらに、本発明によると、前記指向手段は、１つまたは複数の船上トランスミッションをそれぞれ制御するための１つまたは複数のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体および１つまたは複数のリフティングピストンシリンダー組立体、および前記中央制御装置に連結された、前記ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体および前記リフティングピストンシリンダー組立体を作動するための、作動バルブを含むことができる。
【００３９】
有利には、本発明によると、前記システムは、前記ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体および前記リフティングピストンシリンダー組立体の位置を検出するのに適切な、ホール効果タイプまたは磁気抵抗型の１つまたは複数のセンサーを含むことができる。
【００４０】
以下、本発明を限定の目的ではなく例示のために、特に添付の図面を参照しながら、好ましい実施形態に従って説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】車両の運転を制御するための本発明によるステアリングシステムの長手方向断面図である。
【図２】本発明によるシステムのプッシュボタンパネルの図である。
【図３】本発明によるシステムの接続のブロック図である。
【図４】車両の運転を制御するためのシステムの調節モジュール組立体の横断面図である。
【図５】図４による調節モジュールの組立体の長手方向図である。
【図６】車両の運転を制御するための端部位置にあるシステムの調節モジュールの第２の実施形態を断面Ｘ−Ｘに沿って見た図である。
【図７】ステアリング角度が０°の位置にある位置調節モジュールの第２の実施形態を示す図である。
【図８】調節モジュールの第２の実施形態の油圧スキームを示す図である。
【図９】車両の運転を制御するための端部位置にあるシステムの調節モジュールの第２の実施形態を断面Ｙ−Ｙに沿って見た図である。
【図１０】車両の運転を制御するための端部位置にあるシステムの調節モジュールの第３の実施形態を断面Ｘ−Ｘに沿って見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
異なる図面において、同様の部品は同じ参照番号によって示す。
【００４３】
図１を参照すると、本発明によるボートまたは自動車などの車両（図示せず）の運転を制御するためのシステム１の断面図を見ることができる。
【００４４】
ステアリングホイール２が、球面軸受５によってステアリングコラム４に回転可能に連結されたそれ自体の支持部材３に固定されている。
【００４５】
動的角度センサー６が、ステアリングホイール２の位置、すなわち基準位置に対する回転角度を検出するのに適切に、上記の支持部材に取り付けられている。
【００４６】
上記の動的角度センサー６は、電気ケーブル６′によって中央制御装置（図示せず）と連結されており、その機能を以下でより詳細に説明する。
【００４７】
システム１はまた、上記のステアリングホイール２と機械的に連結された、参照番号７によって示す調節モジュールの第１の実施形態で示されている。上記の調節モジュール７は、ステアリングホイール２の回転に対する抵抗を調節し、したがって運転者が車両を制御するための触覚を必要に応じて変化させる、作動手段８′、８″を備えている。
【００４８】
さらに、上記の調節モジュール７は、ステアリングホイール２の上記の支持部材３に固定され、リードナット１０に螺合することによって係合された、ウォームねじ８またはナットねじ９を含む。
【００４９】
調節モジュール７はまた、ほぼ中間部分に上記のリードナット１０が収容される円筒形座部１１′を備えた、中空ピストン１１も含む。
【００５０】
上記の中空ピストン１１は、二重チャンバまたはタンデムタイプの主コンテナまたはシリンダー１２内に置かれ、内部にオイルドレンねじが設けられた、２つの蓋１２′、１２″を含んでいる。上記の座部１１′は上記の主コンテナ１２を、チャンネル１４によって連通する２つの異なるチャンバ１３ａおよび１３ｂに分割する。
【００５１】
上記の主コンテナ１２は、油性流体、特に作動油またはＡＴＦ（オートマティック・トランスミッション液）、および／またはシリコーンベース液および／または合成流体で充填されている。
【００５２】
最後に、上記の調節モジュール７は、上記の作動手段が取り付けられた第１および第２のバルブ座部１５および１６を含み、上記の作動手段は本実施形態では第１および第２のバルブ８′および８″を含む。上記のバルブ８′および８″は上記の中央制御装置に連結され、制御される。
【００５３】
特に、本実施形態では、上記の第１のバルブ８′は比例式であり、上記のチャンネル１４を徐々に閉じ、または開くのに適しており、上記の第２のバルブ８″は上記のチャンネルを閉じ、または開くのに適している（オン／オフモード）。
【００５４】
主コンテナ１２は、上記のチャンバ１３ａおよび１３ｂのいずれか一方、関連するいずれか一方のチャンバ１３ａまたは１３ｂと連通する外部拡張チャンバ（図示せず）を含むことができる。これにより、上記の油性流体の外部温度の変化による拡張を補償することができる。
【００５５】
さらに、上記の拡張チャンバはさらに、ピストンおよび予荷重されたばねなどの維持手段を備えており、油性および／または合成流体の圧力が設定された閾値を超えた場合、同流体の一部が上記の外部拡張チャンバ内へと移動することができるようになっている。したがって、上記のチャンバ１３ａおよび１３ｂのいずれか一方の内部に均等な圧力を維持することが可能である。その代わりに、温度が低下すると、上記の油性流体は、上記のピストンおよび上記のばねの動作によって、上記の拡張チャンバから上記の主コンテナ１２の関連するチャンバ１３ａまたは１３ｂへと戻される。
【００５６】
また、チャンバ１３ａおよび１３ｂの両方と連通する単一の外部拡張チャンバを設けることも可能である。
【００５７】
中央制御装置は、ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体および船舶のリフティングピストンシリンダー組立体、または自動車のラックまたは他の作動手段などの車両の指向手段を制御し、管理する。上記の制御を可能にするために、上記の中央制御装置は、１つまたは複数の位置検出センサーによって、上記の指向手段の位置を検出することができる。
【００５８】
以下では、船舶に設けられた本発明によるシステム１の操作を説明する。
【００５９】
第１の比例式のバルブ８′または第２のオン／オフバルブ８″は、船上供給システムおよび中央制御装置に連結されている。
【００６０】
中央制御装置は周波数信号、好ましくはＰＷＭ（パルス幅変調）信号をバルブ８′または８″の一方のソレノイドへ伝送し、したがって同バルブ内の通路孔の位置／直径を制御する。
【００６１】
したがって、例えば第１の比例式のバルブ８′のチャンネル１４を通る通路の直径は、最小量から最大量の設定によって修正する。この解決策によって、ステアリングホイール２の回転中、主コンテナ１２の一方のチャンバ１３ａから他方のチャンバ１３ｂへの最大限に精密な流体の通過を管理することができる。
【００６２】
チャンネル１４の直径を小さくするとステアリングホイール２のより高い操作力が得られ（ねじりモーメント／トルク）、通路の直径を大きくすると、より低い操作力が得られる。
【００６３】
チャンネル１４内に１つのジェットを導入するだけで、バルブ８′、８″を使用しないこともできることを考慮に入れなければならない。この場合、仮想的ストローク端効果を得ることはできない。
【００６４】
それぞれの構成は、製造者に提供することができるが、車両の運転者も、例えばスポーツレース中に、ステアリングホイール２を回転するために必要な力（トルク）を選択することができるようになる。
【００６５】
動的角度センサー６は、ステアリングシステムの零位置に対するステアリングホイール２の位置をリアルタイムで中央制御装置へ伝送し、上記の中央制御装置は、上記の第１のバルブ８′および第２のバルブ８″、場合によってはシステム１の可動／機械／油圧部分に組み込まれた位置変換器および／または傾斜計と相互作用する。
【００６６】
中央制御装置内にインストールされたソフトウエアが、上記のバルブ８′、８″の開口および閉鎖の両方を調節する。
【００６７】
図から分かるように、チャンバ１３ａと１３ｂの間でチャンネル１４を通るオイルの通路を気密に閉鎖することができる上記の第１のバルブ８′および第２のバルブ８″の制御は、１つの回転方向に従って、同ソフトウエアマッピングによる最大角度の設定値に到達すると、ステアリングホイール２の「油圧ストローク端」を保証する。
【００６８】
中空ピストン１１、したがってステアリングホイール２の回転の「油圧ブロッキング」が起き、主コンテナ１２の２つのチャンバ１３ａ、１３ｂは気密に隔てられる。
【００６９】
上記の主コンテナ１２は作動油またはＡＴＦで完全に充填されているので、ステアリングホイール２によって手動で加えられることができる力／慣性は、チャンバ１３ａまたは１３ｂの一方の内部の流体を圧縮できるほど十分になることはない。これは、圧縮モジュールによる。上記のチャンバ１３ａ、１３ｂの一方の内部の容積を低減せずに中空ピストン１１が動くことはできない。
【００７０】
第１の比例式のバルブ８′、あるいは第２のオン／オフバルブ８″、あるいは手動流量調節バルブのジェットは、ステアリングホイール２の回転方向が変化したときにのみ、油性流体がチャンネル１４を通って通過できるようにする。
【００７１】
中央制御装置は上記の方向制御デバイス２の動作に対する抵抗を較正しながら、同時に上記の指向手段によって上記の車両の動作の方向も調節することを考慮に入れなければならない。
【００７２】
同動的角度センサー６によってステアリングホイールの回転方向の変化が検出され、中央制御装置は上記の動的角度センサー６から受け取ったデータを処理し、上記のバルブ８′および／または８″の動作の数ミリ秒以内に再びチャンネルを開き、したがって中空ピストン１１を解放し、選択されたオペレーションソフトウエア構成に基づいて、ステアリングホイール２がストローク端まで回転できるようにする。
【００７３】
システム１は好ましくは、中央制御装置内で事前にプログラムすることができる調節モジュール７の様々な動作構成２０を選択するための、図２に示すようなプッシュボタン１８およびセレクター１９を備えたプッシュボタンパネル１７も含む。したがって、あらゆる種類および寸法のボートのステアリングコンパートメントまたはトランスミッション、他のすべてのステアリングシステム、およびホイール、チェーン、スキーなどと連結されたハブホルダーのそれらの様々な連結レバーに、直接的または間接的に作用することができるステアリングホイール２の動作の多数の変形形態を得ることが可能であり、したがって海上、地上または空中で、車両の動作方向と相互作用することができる。
【００７４】
さらに、本発明によるシステム１は非常に柔軟性が高い。実際、関連する様々な部品（ステアリングコンパートメント、ハブホルダーなど）の動作は、電気および／またはハイブリッドアクチュエータによって実行することができる。上記の電気および／またはハイブリッドアクチュエータは、最も現実的な制御感覚をもたらすように、センサーおよび電子ユニットの組立体によって制御することができる。一方、運転感覚は油圧式手段によって仲介されるので、現実的な運転感覚が維持される。
【００７５】
図３は、船上トランスミッション対２１および２２の制御システムの接続のブロック図である。上記の船上トランスミッション２１および２２のいずれか一方は、指向手段としてステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″を含む。
【００７６】
図から分かるように、２つの電源２４によって電力供給された中央制御装置２３（ＥＣＵ）がシステム１の中央に設けられている。
【００７７】
上記のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″の動作のために、動的角度センサー６、上記の第１のバルブ８′および第２のバルブ８″、および制御バルブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄが中央制御装置２３に連結されている。
【００７８】
したがって、中央制御装置２３は、検出手段、すなわち動的角度センサー６、作動手段８′、８″、指向手段の位置を検出するためのセンサーおよび同指向手段に連結されている。
【００７９】
システム１はまた、上記の中央制御装置２３に連結され制御された、上記のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″に供給するのに適切な油圧ポンプ２６も含む。
【００８０】
ホール効果センサー２７が船上トランスミッション２１および２２に設けられ、上記の中央制御装置２３と連結されており、それぞれ上記のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″の位置を検出するのに適している。
【００８１】
最後に、本システム１はまた、制御ディスプレイ２８およびプッシュボタンパネル１７も備えている。
【００８２】
この場合も、システム１は、（機械的ストローク端に到達する前の）油圧ストローク端の調節のための様々な可能性を可能にし、調節可能なステアリングホイール２に操作上の「固さ」をもたらす。
【００８３】
図から分かるように、この場合、中央制御装置は、選択された動作プログラムに基づいて、以下のことが可能である。
−  上記の第１のバルブ８′および／または第２のバルブ８″によって、運転者の運転の舵感覚を制御する。
−  上記のホール効果センサー２７によって、ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″の位置を検出する。
−  上記のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″を動かすように、制御バルブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄならびに油圧ポンプ２６に作用する。
【００８４】
中央制御装置２３に組み込むことができ、特に図３に示すシステム構成に適用することができる調節プログラムの第１の例は、次の要件を含む。
−  ステアリングホイール２の回転：零位置から開始し、ステアリングホイールが完全に中心合わせされ、左向きおよび右向きに１８０°最大回転する。
−  ステアリングコンパートメントの動作または振幅：ステアリングコンパートメントは、（ステアリングコンパートメントが完全に中心合わせされた）機械的零位から開始して、完全に右側および完全に左側のステアリングコンパートメントの機械的ストローク端まで動くようにしなければならない。
【００８５】
この場合、中央制御装置２は、ステアリングホイール２が１８０°右向きまたは１８０°左向きの位置に到達すると、すなわち中央制御装置２３によって位置が認識されると、第１の比例式のバルブ８′および／または第２のオン／オフバルブ８″を作動して、バルブ８′または８″の電源を単純に切断することによって閉鎖する。
【００８６】
したがって、零位置から開始したステアリングホイール２は、回転方向のいずれか一方に１８０°を超えて回転することはできず、この最終位置で、最大設定回転角度、したがって（明らかに機械的ストローク端ではなく）油圧ストローク端に到達する。
【００８７】
中央制御装置２に組み込むことができる調節プログラムの第２の例では、常に図３を参照して、次の要件を考慮に入れなければならない。
−  ステアリングホイール２の回転：零位置から開始し、ステアリングホイールが完全に中心合わせされ、左向きおよび右向きに３６０°最大回転する。
−  ステアリングコンパートメントの動作または振幅：ステアリングコンパートメントは、（ステアリングコンパートメントが中心合わせされた）機械的零位から開始して、完全に右側および完全に左側のステアリングコンパートメントの機械的ストローク端まで（当接から当接まで）動くようにしなければならない。
【００８８】
この場合、３６０°右向きまたは３６０°左向きに設定されたステアリングホイール２の最大位置に到達し、続けて中央制御装置２３によって認識されるとすぐに、主コンテナ１２に直接設置された第１の比例式のバルブ８′（または第２のバルブオン／オフ８″）がチャンネル１４を閉鎖する。
【００８９】
零位置から開始したステアリングホイール２は、両方向に３６０°を超えて回転することはできず、したがってこの最終位置で、組み込まれたプログラムが、最大回転角度に到達し、したがって油圧ストロークに到達したことを示す。
【００９０】
同ステアリングホイール２の回転を開始することによって、プッシュボタンパネル１７によって既になされた選択および様々なセンサーによって検出された様々な処理値を考慮に入れて、中央制御装置２３は、設定モードに従って、上記のステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体２１′、２２′およびリフティングピストンシリンダー組立体２１″、２２″に直接作用する油圧ポンプ２６および制御バルブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄを作動する。
【００９１】
動的角度センサー６、ホール効果センサー２７および場合によってはシステム１の可動／機械および油圧部品に組み込まれた傾斜計によって様々な機械／油圧部品のリアルタイムの有効位置が検出され、同処理データに様々な安全制御および閉じた回路システムの管理が可能になるように、上記の中央制御装置２３に絶えず伝送される。
【００９２】
安全性に関して、ソフトウエアによってシステム１をプログラミングできることにより、車両のステアリングホイールの最大回転／角度動作速度とレバー、シリンダー、および場合によっては電気アクチュエータの結果反応の事前設定／構成比が可能になる。したがって、急なシステム１の運転操縦が起きた場合、速度、負荷、傾斜などとすることができる様々なパラメータを考慮に入れながら、車両の安全性を維持するために、レバーまたは電気油圧アクチュエータがステアリング動作または操縦を適切な速度で実行することができるようになる。
【００９３】
これにより、横転、横滑り、大型トラックの積荷損失および一般的に危険なあらゆる状況を防ぐことができる。
【００９４】
最後に、電気機械的用途では、例えば、制御バルブ２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄの代わりに、歯車を備えたステッピングブラシレスＤＣモータを取り付けるのに十分であることを考慮に入れる必要がある。
【００９５】
さらなる実施形態では、システム１は、フィードバックがソフトウエアに関わる製造者によって設定される「ステアリングホイールの固さ」に作用するだけではなく、インターフェース手段（ディスプレイ、キーボード／プッシュボタン）を使用して、使用者によって調節することもでき、ＰＷＭ周波数、したがってステアリングホイールの回転トルクを変えることができる。
【００９６】
さらに、この固さは、ハブホルダーによるストローク端の構造的形状など、様々な状況に応じて一様に変えることもできる。
【００９７】
言い換えると、システム１が、例えば車両ホイールなどのホイールに連結された、指向手段として作用する１つまたは複数の電気アクチュエータを含む場合、動作中の作動デバイスによる電流または電力吸収を中央制御装置２３に追加情報として送ることができ、あるいはロードセル（強度ゲージ）を使用して得られた、連結レバーにかかる慣性力を検出し、それにより比例式のバルブ８″を調節し、ステアリングホイールを動作させるのに必要な回転トルクを増加または減少させるデータパッケージを、常に制御装置２３に送ることができる。
【００９８】
車両運転を制御するためのシステム１のさらなる実施形態を、以下で説明する。
【００９９】
図４および５は、本発明による車両のガイドを制御するためのシステムの、非常にコンパクトな調節モジュール７′の組立体を示す。ステアリングホイールコラム４は図中に見ることができる。
【０１００】
ここで図６および７を参照すると、この場合は電力を必要としない、ステアリングホイール２の戻し機構（自動調心性）を備えた、調節モジュール７′の第２の実施形態が示されている。
【０１０１】
ステアリングコラム４が、ハウジング３０内のピン／球面軸受２９によって回転可能に配置されている。リードナット１０は球面再循環式のものであり、上記のリードナット１０と上記のコラムとの間で回転が起きないように、ナット３１を締結することによってステアリングコラム４内に固定されている。ステアリングコラム４にはウォームねじ９がある。ピストン１１が、固定ナット３２によって、球面再循環ウォームねじ９に固定されている。
【０１０２】
ピストン１１の中心軸は対称に回転し、再循環ウォームねじ９の中心軸からずらして配置されている。この位置にあることによってウォームねじ９の回転を防ぎ、したがって後者が長手方向軸の方向にのみ並進するようになっている。
【０１０３】
ピストン１１はその「ポット」形の形状により、ハウジング３０を有する。ハウジング３０とピストン１１との間にピストンガイド３３および油圧シーリング３４が置かれている。底面には、バルブ８のハウジング３５がピストン１１の周りにあることが示されており、油圧シーリング３４により、互いに独立して油圧を生成することができる、第１のチャンバ１３ａおよび第２のチャンバ１３ｂが実現されている。
【０１０４】
この実施形態では、図に示すように長手方向のチャンネルを備えた、中空のウォームねじ９、および同様に中空のステアリングコラム４の内部に、戻しばね３６′および３６″が設けられている。
【０１０５】
戻しばね３６′および３６″は一方の側面がそれぞれ、上記のウォームねじ９の中央部分内の円形突起３９′の反対側面から離間して設けられた座金３７′および３７″に当接する。戻しばね３６″の他方の端部は、予荷重ナット３８″に当接し、戻しばね３６′の他方の端部は、予荷重ナット３８′に当接する。上記の予荷重ナット３８′および３８″は、調節シャフト３９上で螺合されている。特に、上記の予荷重ナット３８′は左向き螺合を有し、上述したように、調節シャフトに連結され、ばね座部の蓋の上でねじ締めされている。調節シャフト３９の回転によって、予荷重ナット３８′および３８″は異なる螺合により、その位置を対称に修正する。したがって、戻しばね３６′および３６″の予荷重を対称に修正することが可能である。戻しばね３６′および３６″ならびに予荷重ナット３８′および３８″は、それぞれの座部、すなわち球面再循環ウォームねじ９およびステアリングコラム４の内壁に係合されており、したがって組立体が戻しばね３６′、３６″、予荷重ナット３８′、３８″および調節シャフト３９の周りで自由に回転できるようにすることに留意するべきである。
【０１０６】
上記のばね３６′および３６″の調節システムによって、製造者は、最も適切な能動的戻しばねの対を明確化することができる。特に、好ましい対が明確化されると、調節可能部分（ナット３８′、３８″、場合によっては調節シャフト３９など）をすべて排除し、調節が固定されたばねを挿入することが可能である。
【０１０７】
バルブ座部３５と円筒形コンテナ１２との間に、一体化された容積拡張チャンバ４１が置かれている。
【０１０８】
上記の容積拡張チャンバ４１は、実質的に常に均一の作動圧力を得るように、様々な環境または作動温度での作動油（周知のように、機械的摩擦は高温を生成する）の容積拡張を補償するのに適切である。
【０１０９】
容積補償ピストン４２は、容積補償ピストン４２に直接作用するばね４３によって形成された弾力を受ける容積拡張チャンバ４１内に備えられている。したがって、２つのチャンバ１３ａおよび１３ｂ内の圧力は、システムが静止中は、ばね４３の弾力のみに依存し、環境または作動温度には依存しないようになっている。
【０１１０】
ステアリングアクチュエータの油圧スキームを示す図８には、バルブ座部３５内部に、２つの圧力比例式のバルブ８ａおよび８ｂならびに２つの一方向バルブ８ａ′および８ｂ′が示されており、図９には、調節モジュール７′のさらなる断面が示されている。
【０１１１】
ステアリングシャフトのハウジング３０、円筒形コンテナ１２およびハウジング３５は、単一ユニットまたは組立体を形成するように組み立てられている。動的ステアリング角度センサー６はフランジ４４内に備えられている。
【０１１２】
ステアリングコラム４を回転させると、ウォームねじが、長手方向軸に沿って並進するように、球面再循環リードナット１０によって動作する。リードナット１０は、リードナット１０の回転軸とは異なる長手方向軸を有する円筒形コンテナ１２によってガイドされる、中空ピストン１１に固定されている。
【０１１３】
ステアリングコラム４の回転方向に従って、中空ピストン１１は前後に移動し、チャンバ１３ａおよび１３ｂの容積が変化する。したがって、中空ピストンによってチャンバ１３ｂが縮小すると、後者から作動油が流れ、関連する圧力比例式のバルブ８ａおよびチャンバ１３ａの一方向バルブ８ａ′を通過し、同時にその容積を増加させる。圧力比例式のバルブ８ａによって、能動的ステアリングステップ中に、対応するチャンバ１３ｂ内に圧力を生成することが可能である。上記の圧力は、比例式のバルブ８ａのソレノイドに作用する電流に依存する。
【０１１４】
圧力比例式のバルブ８ａおよび８ａ′によって、流体の粘度、したがって温度にかかわらず、トルクを一定に維持することができる。したがってステアリングコラムには、回転方向と反対の、反対トルクが形成される。上記のトルクはステアリングコラム４の回転速度には依存せず、作動油の熱状態からも独立している。トルクは、電流にのみ依存する。
【０１１５】
上記の状況で、例えば車両運転者が障害物を避けなければならない場合、ステアリングコラム４の回転方向が変化すると、作動油の流れ方向が変化する。この場合、チャンバ１３ｂが増大し、チャンバ１３ａの容積は減少する。チャンバ１３ａ内部の圧力は、圧力比例式のバルブ８ｂによって調節され、ステアリングコラム４にかかるトルクを決定する。これは、圧力比例式のバルブ８ａおよび８ｂの回転方向機能の修正が、同時に互いに独立的に修正されることを意味している。
【０１１６】
例えば、上記の回転が曲線の開始である場合、圧力比例式のバルブ８ａに作用して、自動車または他の手段の軌道に適切／理想的とみなされる回転トルクを調節することが可能である。回転方向が変化することによって、２つの容積が均等になり、軌道が直線になる。この場合、回転トルクは曲線を曲がる場合に必要な回転トルクよりはるかに小さい。このようにより小さい回転トルクは、圧力比例式のバルブ８ｂに作用する前に設定することができる。これは、ステアリングコラム４がまだ曲線方向の回転ステップ中であるときに、圧力比例式のバルブ８ａによって設定された回転トルクが記録／管理され、圧力比例式のバルブ８ｂにとって最適な戻しトルクが常にステアリングコラム４に作用するようにすることが可能であることを意味している。
【０１１７】
上記に基づいて、システム１は、ステアリングコラム４に作用するトルクを修正するために、ステアリングアクチュエータとともに作用する電子部品／ＥＣＵのリアルタイム処理を必要とせずに、動的角度センサー６によってステアリングコラム４の正確な位置を読み取り／検出する。関連する圧力比例式のバルブ８ａ、８ｂのこのような調節は、適切なソフトウエアマッピングによるその後の反回転によって予測することができる。これにより、望ましい戻しトルクが常に利用可能であると保証することができ、電子部品が、反回転中に操縦を開始するのではなく、これを予測するので、バルブの操縦によって遅れることがない。
【０１１８】
ほとんどの場合、ステアリングアクチュエータの使用者は、反回転中にステアリングホイールに作用する回転トルクの瞬間的な反応を予測する。これは、本発明の油圧スキームが有利な理由である。
【０１１９】
ステアリングコラム４の反回転中に形成される多くの回転瞬間的トルクは、様々なリアルタイムパラメータの取得およびパラメータ化によって起き、または調整される可能性がある遅延を生じることなく、取得することができる。
【０１２０】
図から分かるように、チャンバ１３ａおよび１３ｂは異なる寸法を有しており、これは中空ピストン１１の形状によるものである。チャンバ１３ａはチャンバ１３ｂよりサイズが大きい。したがって、チャンバ１３ｂの容積の減少後に流れる作動油の容積は、同時に増加するチャンバ１３ａの容積より大きい。この容積の差は、容積拡張チャンバ４１内にとどまる。ステアリングコラム４の反回転中、容積拡張チャンバ４１内に蓄積されたこの容積の差は、再びチャンバ１３ｂ内へと流れ、その容積が増加する。
【０１２１】
チャンバ１３ａおよび１３ｂの寸法が異なることによって、ステアリング作動手段の休止中にも回転トルクがステアリングコラム４に作用する。以下では、ステアリングホイール２が回転し、ウォームねじ６が移動し、チャンバ１３ａおよび１３ｂの容積を上述のように修正し、同時に、上記のウォームねじ９が２つの座金３７′または３７″の一方を、他方の座金は静止したままで、上記の中空ウォームねじ内に形成された内部突起９′によって阻止するときの、戻しばね３６′および３６″の作用について説明する。したがって、上記のウォームねじ９は、２つの戻しばね３６′および３６″の一方を押圧する。特に、図６では、ウォームねじ９は座金３７″を阻止し、戻しばね３６″を圧縮する。
【０１２２】
圧縮された戻しばね３６′または３６″は、ステアリングホイール２の回転方向に基づいて、すなわちステアリングホイール２に作用する運転者の行動とは関係なく、ステアリングホイールを０°位置に戻すために、「能動的」追加回転トルクを加える。
【０１２３】
図１０は、この実施形態では電気的に供給される、この場合はステアリングホイール２の戻し手段を備えた、調節モジュール７′の第３の実施形態の断面Ｘ−Ｘを示す。上記の調節モジュール７″は、球面再循環ウォームねじ９内部に備えられた、球面再循環タイプのさらなるウォームねじ４５を含む。
【０１２４】
上記のさらなるウォームねじ４５は、球面再循環タイプのさらなるリードナット４６に係合されている。上記のさらなるリードナット４６は、少なくとも一部が上記のウォームねじ９に挿入され、係合されている。さらなるウォームねじ４５は、軸受４８の蓋の内部に座部を有する軸受４７内に回転可能に収容されている。
【０１２５】
弾性ジョイント４９が、支持部材５０′に設置された、好ましくはブラシレスタイプの電気エンジン５０の出力シャフト（図示せず）を、さらなるウォームねじ４５と連結する。
【０１２６】
ウォームねじ９および４５のピッチによって、ステアリングコラム４と電動モータ５０との変速比が決定される。
【０１２７】
ウォームねじ９のピッチが１０から３０ｍｍであり、上記のさらなるウォームねじ４５のピッチが１から３ｍｍであると仮定すると、ステアリングコラム４と電動モータ５０との間にはｉ＝３．３からｉ＝３０の変速比が可能である。
【０１２８】
さらに、静止時には、油圧システム内の圧力は同じであることを考慮に入れなければならない。これは、異なる寸法の表面を有するチャンバ１３ａおよび１３ｂ内に同一の圧力が作用することを意味する。したがって、自由力が生成され、中空ピストン１１に、その後ステアリングコラム４に作用する。この力は、ステアリングコラム４に回転動作を起こさせる。上記の力に摩擦力が対向し、この摩擦力は弾性シーリング、リードナット摩擦トルク１０およびウォームねじ９、および補償ばね５１によって生成された弾力によって生じるものであり、調節モジュール７″の静止モードでは、ステアリングコラム４自体が回転しないようにすることができるようになっている。ばね５１は一方の端部が、中空ピストン１１の外側部分に形成された適切な円形の座部に収容され、他方の側が軸受に面する軸受４８の蓋内に形成された円形のばねのさらなる座部に収容されている。
【０１２９】
上記のウォームねじ９と上記のさらなるウォームねじ４５との間の上記の変速比、ならびに上記の中央制御装置２３の適切なプログラム可能な制御によって、電動モータ５０は、第２の実施形態の戻しばね３６′および３６″によって生成された通りに「能動的」戻しトルクがステアリングホイール２に加えられるようにすることができるが、この場合上記のトルクは、上記の中央制御装置２３のプログラム可能な制御により、他の運転シミュレーション効果を実現するように、線形（ばねの動作として）または非線形とすることができる。
【０１３０】
したがって、図６〜９を参照して説明される第２および第３の実施形態を考慮に入れると、油圧的に生成されるトルクに加えて、ステアリングコラム４に作用するトルクが得られ、これは受動的効果のみを有することができる。これは、操作者が回転を生成するときにのみ油圧はトルクを生成し、ブラシレス電動モータ５０ならびに戻しばね３６′および３６″によって生成されるトルクが得られ、それらは能動的トルクであることを意味する。
【０１３１】
受動的トルクは油圧によって生成され、ステアリングコラム４に、その後ステアリングホイール２に作用し、高回転トルクをシミュレーションするのに適しており、これは運転者が曲線の運転中、または仮想的ストローク端のシミュレーション中に遭遇すると予測される。このような場合、非常に限られた力で大きいトルクをシミュレーションすることが可能である。
【０１３２】
ブラシレスモータ５０および戻しばね３６′および３６″は能動的トルクを生成するのに特に適切であり、ステアリングコラム４に反対トルクをシミュレーション／生成する。
【０１３３】
ステアリングコラム４の回転動作が行われている間、回転方向に基づいて、２つの戻しばね３６′および３６″の一方のみが作動される。戻しばね３６′または３６″は予荷重をかけることができるので、ステアリング角度が小さくても非常に高い反対／戻しトルクを生成することが可能である。
【０１３４】
戻しばね３６′または３６″は戻しトルクのみを生成するが、調節モジュール７″の第３の実施形態のブラシレス電動モータ５０は、両方の回転方向に調節可能な高トルクをステアリングコラム４に生成することができる。
【０１３５】
２つの球面再循環リードナット９および４５を使用することによって、歯車システムと反対に、機械的ピッチの触覚を生成しないトルクを生成する減少ユニットが形成される。球面を適切に選択することによって、ウォームねじおよびリードナットは、軸方向の隙間なしに、非常に簡単に実現することができる。したがって本発明の利点は、センサーおよび能動的フィードバックによって、車両運転条件を現実的に再生することが可能なことである。
【０１３６】
本発明は、限定ではなく例示のために好ましい実施形態によって説明したが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、修正および／または変形を行うことができることが理解されよう。
【符号の説明】
【０１３７】
１    システム
２    ステアリングホイール
３    支持部材
４    ステアリングコラム
５    球面軸受
６    動的角度センサー
６′  電気ケーブル
７    調節モジュール
８    ウォームねじ
８′  作動手段
８″  作動手段
９    ナットねじ
１０    リードナット
１１    中空ピストン
１２    主コンテナ
１３ａ  チャンバ
１３ｂ  チャンバ
１４    チャンネル
１５    座部
１６    座部
１７    プッシュボタンパネル
１８    プッシュボタン
１９    セレクター
２０    動作構成
２１    トランスミッション
２１′  ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体
２１″  リフティングピストンシリンダー組立体
２２    トランスミッション
２２′  ステアリングコンパートメントピストンシリンダー組立体
２２″  リフティングピストンシリンダー組立体
２３    中央制御装置
２４    電源
２５ａ  制御バルブ
２５ｂ  制御バルブ
２５ｃ  制御バルブ
２５ｄ  制御バルブ
２６    油圧ポンプ
２７    ホール効果センサー
２８    制御ディスプレイ
２９    軸受
３０    ハウジング
３１    ナット
３２    ナット
３３    ピストンガイド
３４    油圧シーリング
３５    ハウジング
３６′  戻しばね
３６″  戻しばね
３７′  座金
３７″  座金
３８′  予荷重ナット
３８″  予荷重ナット
３９    調節シャフト
４１    容積拡張チャンバ
４２    容積補償ピストン
４３    ばね
４４    フランジ
４５    ウォームねじ
４６    リードナット
４７    軸受
４８    蓋
４９    ジョイント
５０    電動モータ
５１    補償ばね
【図１】
2012516262.tif 000003
【図２】
2012516262.tif 000004
【図３】
2012516262.tif 000005
【図４】
2012516262.tif 000006
【図５】
2012516262.tif 000007
【図６】
2012516262.tif 000008
【図７】
2012516262.tif 000009
【図８】
2012516262.tif 000010
【図９】
2012516262.tif 000011
【図１０】
2012516262.tif 000012
【国際調査報告】
2012516262.tif 000013
2012516262.tif 000014