JP2002002508A - 舵角伝達比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 舵角伝達比変更機構がステアリングホイール
の遊びを大きくすることのないようにした舵角伝達比可
変操舵装置を提案する。 【解決手段】 ステアリングロッド２の両端をタイロッ
ド３により車輪４に連結し、ステアリングホイール１２
により回転されるピニオン１０と噛合するラックメンバ
５をロッド２に嵌合すると共に軸受６，７を介してロッ
ド２上に回転自在に支持する。ラックメンバ５の一端に
歯車５ａを設け、これに噛合するピニオン８を駆動する
モータ９をロッド２に取着する。ラックメンバ５の外周
歯５ｂはラックメンバ５の回転中もピニオン１０との噛
合状態を保ってこれとの間でネジ作用を生起させる螺旋
状の歯とする。ステアリグホイール１２によるピニオン
１０の回転でラックメンバ５がロッド２を伴ってストロ
ークされ、車輪４を転舵し得る。モータ９の駆動により
ラックメンバ５を回転させると、歯５ｂとピニオン１０
との間のネジ作用でラックメンバ５がストロークされ、
モータ９の回転量を加減することで舵角伝達比を変更す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵量に対する車
輪転舵量の比である舵角伝達比を適宜変更し得るように
した舵角伝達比可変操舵装置の改良提案に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両の操舵装置は、ステアリングホイー
ルの操舵量に対する車輪転舵量の比、つまり舵角伝達比
を適宜変更し得るようにした舵角伝達比可変操舵装置
が、諸般の運転事情に良くマッチして重宝である。そこ
で従来、種々の舵角伝達比可変操舵装置が提案されてお
り、例えば特開平１１−２０７１４号公報に記載され
た、図７に示すごときものが一般的なものとして知られ
ている。

【０００３】図７において、Ａはステアリングホイー
ル、Ｂはステアリングギヤを示し、ステアリングホイー
ルＡは、二分割したステアリングシャフトＣ，Ｄおよび
これらシャフト間に介在させた遊星歯車機構Ｅを介しス
テアリングギヤＢの入力ギヤに駆動結合して、左右操舵
輪Ｆを転舵可能とする。なお、ステアリングホイールＡ
に近いステアリングシャフトＣには操舵角センサＧおよ
び操舵トルクセンサＨを設ける。

【０００４】遊星歯車機構ＥはサンギヤＩ、キャリア
Ｊ、およびリングギヤＫの３要素を主たる構成要素と
し、サンギヤＩにステアリングシャフトＣを、またキャ
リアＪにステアリングシャフトＤを結合し、リングギヤ
Ｋを電動モータＬにより減速歯車組Ｍを介して回転駆動
可能にする。ここで電動モータＬには、その回転角を検
出するための回転角センサＮを設け、また遊星歯車機構
Ｅには、キャリアＪおよびリングギヤＫ間を回転結合さ
せて遊星歯車機構Ｅをインターロックさせるための電磁
クラッチＯを設ける。

【０００５】電磁クラッチＯをＯＮして締結させると、
遊星歯車機構Ｅのインターロックによりステアリングホ
イールＡからステアリングシャフトＣへの回転がそのま
まステアリングシャフトＤを経てステアリングギヤＢに
入力され、舵角伝達比はステアリングギヤＢのギヤ比で
決まる一定値になる。この状態で電動モータＬを操舵方
向に駆動すると、インターロック状態の遊星歯車機構Ｅ
を介して操舵系が同方向に助勢され、操舵力を軽減する
ことができる。この時の電動モータＬの駆動方向および
駆動力は、操舵トルクセンサＨにより検出した操舵トル
クおよび操舵方向に応じて制御する。

【０００６】電磁クラッチＯをＯＦＦして解放させる
と、遊星歯車機構Ｅが差動状態になり、ステアリングシ
ャフトＣとステアリングシャフトＤとが差動回転可能に
なる。これがため、電動モータＬの回転量が舵角伝達比
可変成分としてステアリングホイールＡの操舵量に加算
され、ステアリングギヤＢに入力されることで舵角伝達
比を変更することができる。この時の電動モータＬの駆
動方向および駆動量は、操舵角センサＧにより検出した
操舵方向および操舵量に応じて制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の舵角伝
達比可変操舵装置にあっては上記のものに代表されるよ
うに、ステアリングギヤＢにおけるバックラッシュの他
に、舵角伝達比可変機構を成す遊星歯車機構Ｅにおける
バックラッシュも操舵力伝達系に関与する構成であるた
め、ステアリングホイールＡの遊びが倍加される傾向に
あり、操舵フィーリングの悪化を招く懸念があった。

【０００８】請求項１に記載の第１発明は、舵角伝達比
可変機構がかようにステアリングホイールの遊びを大き
くして操舵フィーリングの悪化を生じさせることのない
ようにした舵角伝達比可変操舵装置を提案することを目
的とする。

【０００９】請求項２に記載の第２発明は、構成要件が
少なくてコンパクトな構成で第１発明の作用効果を達成
し得るようにした舵角伝達比可変操舵装置を提案するこ
とを目的とする。

【００１０】請求項３に記載の第３発明は、第２発明の
構成を更に小型化し得るようにした舵角伝達比可変操舵
装置を提案することを目的とする。

【００１１】請求項４に記載の第４発明は、通常のラッ
ク・ピニオン型ステアリングギヤをそのまま用い、その
軸線方向に舵角伝達比可変機構を並置する構成で第１発
明の作用効果を達成し得るようにした舵角伝達比可変操
舵装置を提案することを目的とする。

【００１２】請求項５に記載の第５発明は、第４発明の
構成をコンパクトに実現し得るようにした舵角伝達比可
変操舵装置を提案することを目的とする。

【００１３】請求項６に記載の第６発明は、第４発明の
構成において舵角伝達比可変機構を成すモータへ車輪側
からの逆入力が伝達されることのないようにし、従って
当該逆入力が運転者に良好に伝わって運転者が路面情報
を確実に感知し得るようにした舵角伝達比可変操舵装置
を提案することを目的とする。

【００１４】請求項７に記載の第７発明は、センターテ
イクオフ型ステアリング装置として第１発明の構成を実
現した舵角伝達比可変操舵装置を提案することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的のため、第１
発明による舵角伝達比可変操舵装置は、操舵入力に応動
して回転されるステアリングピニオンと、該ステアリン
グピニオンの回転によりストロークされるラックメンバ
と、該ラックメンバと共にストロークして車輪転舵リン
ケージに操舵力を伝達するステアリングロッドとを具
え、モータ駆動のネジ作用により該ステアリングロッド
を前記ステアリングスピニオンに対し前記ストローク方
向へ相対変位させることで、車輪転舵角を前記操舵入力
による舵角と前記モータ駆動による舵角との和値として
決定するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１６】第２発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第１発明において、前記モータ駆動により前記ラッ
クメンバが回転されるよう構成すると共に、該ラックメ
ンバの外周に前記回転中も前記ステアリングピニオンと
の噛合状態を保って該ステアリングピニオンとの間で前
記ネジ作用を生起する螺旋状の歯を形成したことを特徴
とするものである。

【００１７】第３発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第２発明において、前記ラックメンバを中空として
該ラックメンバの中空孔内に前記ステアリングロッドを
貫通させると共にラックメンバをステアリングロッド上
に軸線方向変位不能な状態で回転自在に支持し、該ステ
アリングロッドに固設したモータの駆動により前記ラッ
クメンバの回転を行わせるよう構成したことを特徴とす
るものである。

【００１８】第４発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第１発明において、前記ラックメンバを中空として
該ラックメンバの中空孔内に前記ステアリングロッドを
貫通すると共にこれらラックメンバおよびステアリング
ロッド間にナットメンバを介在させ、該ナットメンバを
ラックメンバの中空孔内に軸線方向変位不能な状態で回
転自在に支持すると共にステアリングロッドに対して螺
合させたことを特徴とするものである。

【００１９】第５発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第４発明において、前記ナットメンバの外周に設け
たモータロータと、該モータロータを包囲するよう前記
ラックメンバの内周に設けたモータステータとで前記モ
ータ駆動用のモータを構成したことを特徴とするもので
ある。

【００２０】第６発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第４発明において、前記ラックメンバから突出する
前記ナットメンバの端部にウォームギヤを設け、前記モ
ータ駆動用のモータを前記ラックメンバに固設し、該モ
ータの出力軸に結合したウォームを前記ウォームギヤに
噛合させたことを特徴とするものである。

【００２１】第７発明による舵角伝達比可変操舵装置
は、第１発明において、前記ステアリングロッドを中空
として該ステアリングロッドの中空孔内に前記ラックメ
ンバを貫通し、ステアリングロッドを包套するようラッ
クメンバに一体的に設けた筒状メンバに対し軸線方向変
位不能に回転支持してナットメンバを設け、該ナットメ
ンバをステアリングロッドの外周に螺合させると共に、
前記筒状メンバに固設したモータによりウォームおよび
ウォームギヤを介して前記ナットメンバをモータ駆動す
るよう構成したことを特徴とするものである。

【００２２】

【発明の効果】第１発明においては、操舵入力に応動し
てステアリングピニオンが回転され、該ステアリングピ
ニオンの回転によりラックメンバがストロークされ、該
ラックメンバと共にステアリングロッドがストロークし
て車輪転舵リンケージに操舵力を伝達することで車輪の
転舵を行うことができる。この転舵中においてステアリ
ングロッドをモータ駆動のネジ作用によりステアリング
スピニオンに対し上記ストロークの方向へ相対変位させ
ると、車輪転舵角が上記操舵入力による舵角と上記モー
タ駆動による舵角との和値として決定され、モータ駆動
による舵角の操作により舵角伝達比を変更することがで
きる。

【００２３】上記の構成によれば、舵角伝達比可変機構
がステアリングホイールの遊びに関与することがなく、
歯車のバックラッシュに起因したステアリングホイール
の遊びはステアリングピニオンとラックメンバとの噛み
合い部におけるバックラッシュによる遊びのみとなり、
ステアリングホイールの遊びが大きくなって操舵フィー
リングの悪化を招くという問題を回避することができ
る。

【００２４】第２発明においては、前記モータ駆動によ
り前記ラックメンバ自身が回転されるようにし、該ラッ
クメンバの外周に前記回転中もステアリングピニオンと
の噛合状態を保って該ステアリングピニオンとの間で前
記のネジ作用を生起する螺旋状の歯を形成した構成にな
るから、構成要件が少なくてコンパクトな構成で上記第
１発明の作用効果を達成することができる。

【００２５】第３発明においては、第２発明におけるラ
ックメンバを中空として該ラックメンバの中空孔内に前
記ステアリングロッドを貫通させると共にラックメンバ
をステアリングロッド上に軸線方向変位不能な状態で回
転自在に支持し、該ステアリングロッドに固設したモー
タの駆動により前記ラックメンバの回転を行わせる構成
になるから、第２発明の構成を更に小型化することがで
きる。

【００２６】第４発明においては、第１発明におけるラ
ックメンバを中空として該ラックメンバの中空孔内に前
記ステアリングロッドを貫通すると共にこれらラックメ
ンバおよびステアリングロッド間にナットメンバを介在
させ、該ナットメンバをラックメンバの中空孔内に軸線
方向変位不能な状態で回転自在に支持すると共にステア
リングロッドに対して螺合させた構成になるから、通常
のラック・ピニオン型ステアリングギヤをそのまま用
い、その軸線方向に舵角伝達比可変機構を並置する構成
で第１発明の作用効果を達成することができる。

【００２７】第５発明においては、第４発明におけるナ
ットメンバの外周に設けたモータロータと、該モータロ
ータを包囲するようラックメンバの内周に設けたモータ
ステータとで前記モータ駆動用のモータを構成したか
ら、モータがラックメンバに対して同心に配置されるこ
ととなり、従って第４発明の構成をコンパクトに実現す
ることができる。

【００２８】第６発明においては、第４発明の構成に際
しラックメンバから突出するナットメンバの端部にウォ
ームギヤを設け、前記モータ駆動用のモータをラックメ
ンバに固設し、該モータの出力軸に結合したウォームを
上記ウォームギヤに噛合させたことから、第４発明の構
成に際し舵角伝達比可変機構を成すモータへ車輪側から
の逆入力が伝達されることのないようにすることがで
き、従って当該逆入力が運転者に良好に伝わって運転者
が路面情報を確実に感知し得ることとなる。

【００２９】第７発明においては、第１発明におけるス
テアリングロッドを中空として該ステアリングロッドの
中空孔内にラックメンバを貫通し、ステアリングロッド
を包套するようラックメンバに一体的に設けた筒状メン
バに対し軸線方向変位不能に回転支持してナットメンバ
を設け、該ナットメンバをステアリングロッドの外周に
螺合させると共に、前記筒状メンバに固設したモータに
よりウォームおよびウォームギヤを介して前記ナットメ
ンバをモータ駆動するよう構成したから、第１発明の構
成を、センターテイクオフ型ステアリング装置として実
現することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形
態になる舵角伝達比可変操舵装置を示し、図２および図
３は、その作用説明図である。図１において１は、車体
に固定したステアリングギヤケースで、これにステアリ
ングロッド２を摺動自在に貫通して設ける。ステアリン
グギヤケース１の両端から突出するステアリングロッド
２の両端はそれぞれ、タイロッド３を可とする車輪４の
転舵リンケージに連結し、ステアリングロッド２のスト
ロークにより車輪４を転舵し得るようにする。

【００３１】ステアリングギヤケース１内には更にラッ
クメンバ５を設け、このラックメンバ５を中空としてス
テアリングロッド２に嵌合する。そしてラックメンバ５
は軸受６，７を介してステアリングロッド２上に回転自
在に支持するが、軸線方向へはストローク不能とする。
ラックメンバ５の一端に歯車５ａを一体に設け、これに
噛合するピニオン８を駆動する電動モータ９をステアリ
ングロッド２に取着して、ラックメンバ５を電動モータ
９により回転駆動し得るようにする。

【００３２】ステアリングギヤケース１内にはまた、ラ
ックメンバ５の外周に形成した歯５ｂと噛み合うステア
リングピニオン１０を配置し、このステアリングピニオ
ン１０はステアリングシャフト１１を介しステアリング
ホイール１２に結合すると共に軸受１３，１４によりス
テアリングギヤケース１内に回転自在に支持する。ラッ
クメンバ５およびステアリングピニオン１０の関係は、
通常のラック・ピニオン型ステアリングギヤと同じ相関
関係で相互に噛合するものとするが、ラックメンバ５の
外周に形成する歯５ｂは、ラックメンバ５の上記回転中
もステアリングピニオン１０との噛合状態を保って該ス
テアリングピニオン１０との間でネジ作用を生起させる
ような螺旋状の歯とする。

【００３３】上記実施の形態になる舵角伝達比可変操舵
装置の作用を次に説明するに、ステアリングホイール１
２からの操舵入力がステアリングシャフト１１を経てス
テアリングピニオン１０に至ると、ステアリングピニオ
ン１０が操舵量だけ図２に矢αで示すように回転されて
ラックメンバ５を同図に示すように対応するストローク
量Ｌ１１だけ軸線方向へ変位させる。ラックメンバ５の
当該ストロークＬ１１は軸受６，７を介してステアリン
グロッド２にそのまま伝達され、ステアリングロッド２
はタイロッド３を介して車輪４をステアリングホイール
１２の操舵に応じた方向へ対応する量だけ転舵すること
ができる。

【００３４】一方で電動モータ９を駆動してピニオン８
を図３にβで示すように回転させると、この回転が歯車
５ａを介してラックメンバ５を同図にδで示すごとく逆
方向へ回転させる。ラックメンバ５はかかる回転によ
り、その外周における螺旋状の歯５ｂとステアリングピ
ニオン１０との間にネジ作用を生起し、これによりラッ
クメンバ５自身が図３に示す対応ストローク量Ｌ１２だ
け軸線方向へ変位する。従って車輪４の転舵量は、ステ
アリングホイール１２によるラックメンバ５のストロー
ク量Ｌ１１と、電動モータ９の駆動によるラックメンバ
５のストローク量Ｌ１２との和値Ｌ１に相当する転舵量
となり、電動モータ９の回転量を加減することにより舵
角伝達比を変更制御することができる。

【００３５】ところで本実施の形態においては、舵角伝
達比可変機構がラックメンバ５自身をモータ駆動により
回転してステアリングピニオン１０との間にネジ作用を
生起させることで舵角伝達比を変更する構成であるた
め、舵角伝達比可変機構がステアリングホイール１２の
遊びに関与することがなく、歯車のバックラッシュに起
因したステアリングホイール１２の遊びはステアリング
ピニオン１０とラックメンバ５との噛み合い部における
バックラッシュによる遊びのみとなり、ステアリングホ
イールの遊びが大きくなって操舵フィーリングの悪化を
招くという問題を回避することができる。

【００３６】しかも上記ごとく、モータ駆動によりラッ
クメンバ５自身が回転されるようにし、ラックメンバ５
の外周に、その回転中もステアリングピニオン１０との
噛合状態を保ってステアリングピニオン１０との間で上
記のネジ作用を生起する螺旋状の歯５ｂを形成した構成
により上記の作用効果が得られるようにしたから、構成
要件が少なくてコンパクトな構成で上記の作用効果を達
成することが可能である。

【００３７】更に本実施の形態においては、ラックメン
バ５を中空としてその中空孔内にステアリングロッド２
を貫通させると共にラックメンバ５をステアリングロッ
ド２上に軸線方向変位不能な状態で回転自在に支持し、
ステアリングロッド２に固設した電動モータ９の駆動に
よりラックメンバ５の上記回転を行わせる構成にしたか
ら、構成の更なる小型化を実現することができる。

【００３８】図４は本発明の他の実施の形態で、図中、
図１〜図３におけると同様の部分を同一符号にて示す。
本実施の形態においては、ステアリングピニオン１０が
噛み合うラックメンバ５の歯５ｃを、通常のラック・ピ
ニオン型ステアリングギヤにおけるラック歯と同じにし
てラックメンバ５を回転不能とし、ステアリングギヤケ
ース１内でストローク方向へのみ変位可能にする。

【００３９】しかしラックメンバ５を上記実施の形態に
おけると同様に中空とし、該ラックメンバの中空孔内に
ステアリングロッド２を摺動自在に貫通する。そしてラ
ックメンバ５の一部５ｄを大径とし、当該大径部におい
てラックメンバ５およびステアリングロッド２間にナッ
トメンバ２１を介在させる。このナットメンバ２１は、
ラックメンバ５の大径部５ｄにおける中空孔内に軸受２
２，２３により軸線方向変位不能な状態で回転自在に支
持し、ナットメンバ２１の内周面をボールネジ２４によ
りステアリングロッド２の外周に螺合させる。

【００４０】ラックメンバ５の大径部５ｄにおける中空
孔と、ナットメンバ２１との間には電動モータ２５を設
け、この電動モータ２５を、ナットメンバ２１の外周に
固設したモータロータ２５ａと、該モータロータ２５ａ
を包囲するようラックメンバ５の大径部５ｄ内に固設し
たモータステータ２５ｂとで構成する。電動モータ２５
は、モータロータ２５ａおよびモータステータ２５ｂ間
に作用する電磁力により回転力を発生してナットメンバ
２１を回転させ、当該ナットメンバ２１の回転によりボ
ールネジ２４を介してナットメンバ２１とステアリング
ロッド２との間にネジ作用を生起することでステアリン
グロッド２をストロークさせるものである。

【００４１】本実施の形態になる舵角伝達比可変操舵装
置の作用を次に説明するに、ステアリングホイール１２
（図１参照）による操舵入力がステアリングシャフト１
１を経てステアリングピニオン１０に至ると、ステアリ
ングピニオン１０が操舵量だけ回転されてラックメンバ
５を対応するストローク量だけ軸線方向へ変位させる。
ラックメンバ５の当該ストロークは軸受２２，２３、ナ
ットメンバ２１およびボールネジ２４を順次介してステ
アリングロッド２にそのまま伝達され、ステアリングロ
ッド２は図１〜図３につき前述したと同様にして車輪を
転舵することができる。

【００４２】一方で電動モータ２５を駆動してナットメ
ンバ２１を回転させると、ナットメンバ２１およびステ
アリングロッド２間におけるボールネジ２４のネジ作用
によりステアリングロッド２がナットメンバ２１および
ラックメンバ５に対し相対的に軸線方向へ変位される。
従って車輪転舵量は、ステアリングホイールによるラッ
クメンバ５のストローク量と、電動モータ２５の駆動に
よるステアリングロッド２のストローク量との和値に相
当する転舵量となり、電動モータ２５の回転量を加減す
ることにより舵角伝達比を変更制御することができる。

【００４３】ところで本実施の形態においては、舵角伝
達比可変機構がラックメンバ５の大径部５ｄとステアリ
ングロッド２との間におけるナットメンバ２１を電動モ
ータ２５により回転して、ステアリングロッド２をボー
ルネジ２４のネジ作用によりストロークさせることで舵
角伝達比を変更する構成であるため、舵角伝達比可変機
構がステアリングホイールの遊びに関与することがな
く、歯車のバックラッシュに起因したステアリングホイ
ールの遊びはステアリングピニオン１０とラックメンバ
５との噛み合い部におけるバックラッシュによる遊びの
みとなり、ステアリングホイールの遊びが大きくなって
操舵フィーリングの悪化を招くという問題を回避するこ
とができる。

【００４４】しかもラックメンバ５を回転させる必要が
ないために、通常のラック・ピニオン型ステアリングギ
ヤをそのまま用いて、その軸線方向に舵角伝達比可変機
構を並置する構成を採用することができ、大いに有利で
ある。またナットメンバ２１を駆動する電動モータ２５
を、ナットメンバ２１の外周に設けたモータロータ２５
ａと、これを包囲するようラックメンバ大径部５ｄの内
周に設けたモータステータ２５ｂとで構成したから、電
動モータ２５がラックメンバ５に対し同心に配置される
こととなって構成をコンパクトにすることができる。

【００４５】図５は本発明の更に他の実施の形態で、図
中、図１〜図３におけると同様の部分を同一符号にて示
す。本実施の形態においても、ステアリングピニオン１
０が噛み合うラックメンバ５の歯５ｃを、通常のラック
・ピニオン型ステアリングギヤにおけるラック歯と同じ
にしてラックメンバ５を回転不能とし、ステアリングギ
ヤケース１内でストローク方向へのみ変位可能にする。

【００４６】そしてラックメンバ５を中空としてその中
空孔内にステアリングロッド２を遊嵌し、ラックメンバ
５およびステアリングロッド２間にナットメンバ３１を
介在させる。このナットメンバ３１は、ラックメンバ５
の中空孔内に軸受３２，３３により軸線方向変位不能な
状態で回転自在に支持し、ナットメンバ３１の内周面を
ボールネジ３４によりステアリングロッド２の外周に螺
合させる。

【００４７】更にラックメンバ５に電動モータ３５を固
設し、ラックメンバ５から突出するナットメンバ３１の
端部にウォームギヤ３６を設け、電動モータ３５により
回転駆動されるウォーム３７をウォームギヤ３６に噛合
させる。電動モータ３５はその駆動時にウォーム３７お
よびウォームギヤ３６を順次介してナットメンバ３１を
非可逆的に回転させ、当該ナットメンバ３１の回転によ
りボールネジ３４を介してナットメンバ３１とステアリ
ングロッド２との間にネジ作用を生起することでステア
リングロッド２をストロークさせるようなものである。

【００４８】本実施の形態になる舵角伝達比可変操舵装
置の作用を次に説明するに、ステアリングホイール１２
（図１参照）による操舵入力がステアリングシャフト１
１を経てステアリングピニオン１０に至ると、ステアリ
ングピニオン１０が操舵量だけ回転されてラックメンバ
５を対応するストローク量だけ軸線方向へ変位させる。
ラックメンバ５の当該ストロークは軸受３２，３３、ナ
ットメンバ３１およびボールネジ３４を順次介してステ
アリングロッド２にそのまま伝達され、ステアリングロ
ッド２は図１〜図３につき前述したと同様にして車輪を
転舵することができる。

【００４９】一方で電動モータ３５を駆動してナットメ
ンバ３１を回転させると、ナットメンバ３１およびステ
アリングロッド２間におけるボールネジ３４のネジ作用
によりステアリングロッド２がナットメンバ３１および
ラックメンバ５に対し相対的に軸線方向へ変位される。
従って車輪転舵量は、ステアリングホイールによるラッ
クメンバ５のストローク量と、電動モータ３５の駆動に
よるステアリングロッド２のストローク量との和値に相
当する転舵量となり、電動モータ３５の回転量を加減す
ることにより舵角伝達比を変更制御することができる。

【００５０】ところで本実施の形態においては、舵角伝
達比可変機構がラックメンバ５とステアリングロッド２
との間におけるナットメンバ３１を電動モータ３５によ
り回転して、ステアリングロッド２をボールネジ３４の
ネジ作用によりストロークさせることで舵角伝達比を変
更する構成であるため、舵角伝達比可変機構がステアリ
ングホイールの遊びに関与することがなく、歯車のバッ
クラッシュに起因したステアリングホイールの遊びはス
テアリングピニオン１０とラックメンバ５との噛み合い
部におけるバックラッシュによる遊びのみとなり、ステ
アリングホイールの遊びが大きくなって操舵フィーリン
グの悪化を招くという問題を回避することができる。

【００５１】しかもラックメンバ５を回転させる必要が
ないために、通常のラック・ピニオン型ステアリングギ
ヤをそのまま用いて、その軸線方向に舵角伝達比可変機
構を並置する構成を採用することができ、大いに有利で
ある。また電動モータ３５によりナットメンバ３１を回
転駆動するに際し、ウォーム３７およびウォームギヤ３
６を順次介してナットメンバ３１を非可逆的に回転させ
るため、ステアリングロッド２（車輪側）から電動モー
タ３５への逆入力が伝達されることがなく、従って当該
逆入力がステアリングホイールを経て運転者に良好に伝
わり、運転者が路面情報を確実に感知することができ
る。

【００５２】図６は本発明の更に別の実施の形態で、図
中、図１〜図３におけると同様の部分を同一符号にて示
す。本実施の形態においても、ステアリングピニオン１
０が噛み合うラックメンバ５の歯５ｃを、通常のラック
・ピニオン型ステアリングギヤにおけるラック歯と同じ
にしてラックメンバ５を回転不能とし、ステアリングギ
ヤケース１内でストローク方向へのみ変位可能にする。

【００５３】そしてステアリングロッド２を中空として
ラックメンバ５上に摺動自在に嵌合し、該ステアリング
ロッド２をブラケット２ａにより車輪転舵リンケージ
（図示せず）に連結して、本実施の形態になる舵角伝達
比可変操舵装置を車輪転舵リンケージに対する配置自由
度が高いセンターテイクオフ型ステアリング装置とな
す。中空のステアリングロッド２を嵌合させたラックメ
ンバ５の端部に、ステアリングロッド２を包套するよう
筒状メンバ４１を一体的に設け、この筒状メンバ４１に
対しナットメンバ４２を軸受４３，４４により軸線方向
変位不能にして回転自在に支持する。

【００５４】ナットメンバ４２はボールネジ４５を介し
てステアリングロッド２の外周に螺合させ、ナットメン
バ４２にウォームギヤ４６を設ける。筒状メンバ４１に
電動モータ４７を固設し、この電動モータ４７により回
転駆動されるウォーム４８をウォームギヤ４６に噛合さ
せる。

【００５５】本実施の形態になる舵角伝達比可変操舵装
置の作用を次に説明するに、ステアリングホイール１２
（図１参照）による操舵入力がステアリングシャフト１
１を経てステアリングピニオン１０に至ると、ステアリ
ングピニオン１０が操舵量だけ回転されてラックメンバ
５を対応するストローク量だけ軸線方向へ変位させる。
ラックメンバ５の当該ストロークは筒状メンバ４１、軸
受４３，４４、ナットメンバ４２およびボールネジ４５
を順次介してステアリングロッド２にそのまま伝達さ
れ、ステアリングロッド２はそのブラケト２ａにセンタ
ーテイクオフ型式に連結した車輪転舵リンケージを介し
て車輪を転舵することができる。

【００５６】一方で電動モータ４７を駆動してナットメ
ンバ４２を回転させると、ナットメンバ４２およびステ
アリングロッド２間におけるボールネジ４５のネジ作用
によりステアリングロッド２がナットメンバ４２および
ラックメンバ５に対し相対的に軸線方向へ変位される。
従って車輪転舵量は、ステアリングホイールによるラッ
クメンバ５のストローク量と、電動モータ４７の駆動に
よるステアリングロッド２のストローク量との和値に相
当する転舵量となり、電動モータ４７の回転量を加減す
ることにより舵角伝達比を変更制御することができる。

【００５７】ところで本実施の形態においては、舵角伝
達比可変機構がラックメンバ５に一体の筒状メンバ４１
と中空のステアリングロッド２との間におけるナットメ
ンバ４２を電動モータ４７により回転して、ステアリン
グロッド２をボールネジ４５のネジ作用によりストロー
クさせることで舵角伝達比を変更する構成であるため、
舵角伝達比可変機構がステアリングホイールの遊びに関
与することがなく、歯車のバックラッシュに起因したス
テアリングホイールの遊びはステアリングピニオン１０
とラックメンバ５との噛み合い部におけるバックラッシ
ュによる遊びのみとなり、ステアリングホイールの遊び
が大きくなって操舵フィーリングの悪化を招くという問
題を回避することができる。

【００５８】しかもラックメンバ５を回転させる必要が
ないために、通常のラック・ピニオン型ステアリングギ
ヤをそのまま用いて、その軸線方向に舵角伝達比可変機
構を並置する構成を採用することができ、大いに有利で
ある。また電動モータ４７によりナットメンバ４２を回
転駆動するに際し、ウォーム４８およびウォームギヤ４
６を順次介してナットメンバ４２を非可逆的に回転させ
るため、ステアリングロッド２（車輪側）から電動モー
タ３５への逆入力が伝達されることがなく、従って当該
逆入力がステアリングホイールを経て運転者に良好に伝
わり、運転者が路面情報を確実に感知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態になる舵角伝達比可変
操舵装置示す一部破断側面図である。

【図２】 同舵角伝達比可変操舵装置を、ステアリング
ホイールからの操舵入力に応動した作動状態で示す要部
断面図である。

【図３】 同舵角伝達比可変操舵装置を、電動モータの
駆動により舵角伝達比が変更された作動状態で示す示す
要部断面図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態になる舵角伝達比可
変操舵装置示す要部断面図である。

【図５】 本発明の更に他の実施の形態になる舵角伝達
比可変操舵装置示す要部断面図である。

【図６】 本発明の更に別の実施の形態になる舵角伝達
比可変操舵装置示す要部断面図である。

【図７】 従来の舵角伝達比可変操舵装置を示す略線図
である。

【符号の説明】

１ ステアリングギヤケース ２ ステアリングロッド ３ タイロッド（車輪転舵リンケージ） ４ 車輪 ５ ラックメンバ 5a 歯車 5b 螺旋状の歯 5c ラック歯 5d ラックメンバ大径部 ６ 軸受 ７ 軸受 ８ ピニオン ９ 電動モータ 10 ステアリングピニオン 11 ステアリングシャフト 12 ステアリングホイール 13 軸受 14 軸受 21 ナットメンバ 22 軸受 23 軸受 24 ボールネジ 25 電動モータ 25a モータロータ 25b モータステータ 31 ナットメンバ 32 軸受 33 軸受 34 ボールネジ 35 電動モータ 36 ウォームギヤ 37 ウォーム 41 筒状メンバ 42 ナットメンバ 43 軸受 44 軸受 45 ボールネジ 46 ウォームギヤ 47 電動モータ 48 ウォーム

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵入力に応動して回転されるステアリ
   ングピニオンと、 該ステアリングピニオンの回転によりストロークされる
   ラックメンバと、 該ラックメンバと共にストロークして車輪転舵リンケー
   ジに操舵力を伝達するステアリングロッドとを具え、 モータ駆動のネジ作用により該ステアリングロッドを前
   記ステアリングスピニオンに対し前記ストローク方向へ
   相対変位させることで、車輪転舵角を前記操舵入力によ
   る舵角と前記モータ駆動による舵角との和値として決定
   するよう構成したことを特徴とする舵角伝達比可変操舵
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記モータ駆動によ
   り前記ラックメンバが回転されるよう構成すると共に、
   該ラックメンバの外周に前記回転中も前記ステアリング
   ピニオンとの噛合状態を保って該ステアリングピニオン
   との間で前記ネジ作用を生起する螺旋状の歯を形成した
   ことを特徴とする舵角伝達比可変操舵装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記ラックメンバを
   中空として該ラックメンバの中空孔内に前記ステアリン
   グロッドを貫通させると共にラックメンバをステアリン
   グロッド上に軸線方向変位不能な状態で回転自在に支持
   し、該ステアリングロッドに固設したモータの駆動によ
   り前記ラックメンバの回転を行わせるよう構成したこと
   を特徴とする舵角伝達比可変操舵装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記ラックメンバを
   中空として該ラックメンバの中空孔内に前記ステアリン
   グロッドを貫通すると共にこれらラックメンバおよびス
   テアリングロッド間にナットメンバを介在させ、 該ナットメンバをラックメンバの中空孔内に軸線方向変
   位不能な状態で回転自在に支持すると共にステアリング
   ロッドに対して螺合させたことを特徴とする舵角伝達比
   可変操舵装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記ナットメンバの
   外周に設けたモータロータと、該モータロータを包囲す
   るよう前記ラックメンバの内周に設けたモータステータ
   とで前記モータ駆動用のモータを構成したことを特徴と
   する舵角伝達比可変操舵装置。
6. 【請求項６】 請求項４において、前記ラックメンバか
   ら突出する前記ナットメンバの端部にウォームギヤを設
   け、前記モータ駆動用のモータを前記ラックメンバに固
   設し、該モータの出力軸に結合したウォームを前記ウォ
   ームギヤに噛合させたことを特徴とする舵角伝達比可変
   操舵装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記ステアリングロ
   ッドを中空として該ステアリングロッドの中空孔内に前
   記ラックメンバを貫通し、ステアリングロッドを包套す
   るようラックメンバに一体的に設けた筒状メンバに対し
   軸線方向変位不能に回転支持してナットメンバを設け、
   該ナットメンバをステアリングロッドの外周に螺合させ
   ると共に、前記筒状メンバに固設したモータによりウォ
   ームおよびウォームギヤを介して前記ナットメンバをモ
   ータ駆動するよう構成したことを特徴とする舵角伝達比
   可変操舵装置。