JP2003063423A

JP2003063423A - 車両用操舵装置

Info

Publication number: JP2003063423A
Application number: JP2001256212A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Maeda; 宏昭前田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】入出力軸のギヤ比を変化させるモータの作動
不能時に常用域から大きく外れない値に固定し、レーン
キープアシスト装置として兼用する場合にモータは低ト
ルクの小型なモータで駆動可能な操舵装置を提供するこ
とである。【解決手段】回転可能に支持された入力軸１１と、こ
れに設けられた入力側リングギヤ１２と、これらと同一
軸上に回転可能に支持されるとともに電動モータ５０に
より入力軸１１と同一軸線上に回転可能に支持されたモ
ータ軸３１と、出力軸２１に設けられた出力側リングギ
ヤ２２と、モータ軸３１上に設けられた入力側サンギヤ
３２と出力側サンギヤ３３と、モータ軸３１と同一軸線
上に回転可能に支持されたキャリヤ４０と、これに回転
可能に支持される入力側の遊星ギヤ１３と、キャリヤ４
０に回転可能に支持される出力側の遊星ギヤ２３と、キ
ャリヤ４０を制動する電磁ブレーキ機構６０とにより車
両用操舵装置を構成したことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両において操舵
ハンドルの操舵角に対する操舵輪の操舵角の伝達比を変
化させることができる車両用操舵装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の操舵装置として、特開平
１１−３４８９４がある。

【０００３】この装置は電動モータと遊星ギヤ機構から
なる可変ギヤ比ユニットを備えており、ステアリングホ
イールからの回転を受ける入力軸と、操舵輪へ操舵角の
回転を出力する出力軸の回転比を、前記電動モータの回
転により変化させるものである。

【０００４】しかし、前記電動モータが作動不能になり
空転する場合、前記入力軸に対して前記出力軸が空転す
る状態になり、この操舵装置は操舵不能になる。これを
防ぐため、前記電動モータの作動不能時は前記遊星ギヤ
機構を固定して、前記入力軸に対する前記出力軸の回転
比を１：１に固定する制限手段を有している。これに対
して、前記電動モータが正常に作動する通常運転時にお
ける可変ギヤ比ユニットによって設定される前記入力軸
に対する前記出力軸の常用回転比は一般的に２．５〜１
である。従って前記制限手段により固定される回転比１
は前記常用回転比の中央値から大きく外れた値であるた
め、前記制限手段の作動時に運転者が操舵に違和感を感
じる可能性があった。

【０００５】また、近年において、車両が走行する車線
を車載カメラで認識して、車両が車線から大きく逸脱し
ていないかコンピュータでモニタし、運転手の操舵操作
に対する付勢方向を変える機能を備える操舵装置（以
下、レーンキープアシスト装置と呼ぶ）が実用化されて
いる。

【０００６】レーンキープアシスト装置は、運転者の操
舵が車載制御コンピュータの認識する車線を逸脱しない
操作に一致するものであれば、運転者の操舵を助ける方
向に操舵力を付勢し、運転者の操舵が車載制御コンピュ
ータの認識する車線を逸脱しない操作に一致しなけれ
ば、運転者の操舵とは逆の方向に操舵力を付勢するよう
機能するものである。

【０００７】レーンキープアシスト装置の操舵力を付勢
するアクチュエータとしては、専用の電動モータを用い
るか、電気式パワーステアリング（ＥＰＳ）用の電動ア
クチュエータを兼用するのが一般的である。しかし、専
用の電動モータを使用する場合、搭載部位や製造コスト
の増加が問題となる。また、電気式パワーステアリング
用の電動アクチュエータを兼用するレーンキープアシス
ト装置は、油圧式パワーステアリングを搭載する車両に
は転用できなかった。

【０００８】また、従来の車両用操舵装置をレーンキー
プアシスト装置として転用することも可能である。しか
し、従来の車両用操舵装置の電動モータをレーンキープ
アシスト装置のアクチュエータとして使用すると、遊星
ギヤ機構により出力軸の回転より入力軸の回転が先行し
てしまう。これを防ぐため入力軸に対する出力軸の回転
比をロックすると前記電動モータの回転軸に対する出力
軸の回転比が１：１となるため、大きなトルクの電動モ
ータを備える必要があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の問題を解決する
ために、本発明は入出力軸の回転比を変化させる電動モ
ータが作動不能時に運転者が操舵中に違和感を感じない
ギヤ比で入出力軸を固定でき、且つレーンキープアシス
ト装置として使用する場合、電動モータはトルクの小さ
い小型なものでも駆動可能な操舵装置を提供することを
課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するために講じた第１の技術的手段は請求項１に示す
ように、ステアリングホイールの回転に応じて回転する
入力側回転体と、電動モータにより駆動される回転軸体
と、操舵角に応じて回転する出力側回転体と、前記入力
回転体、前記回転軸体及び前記出力側回転体に連動して
回転する接続回転体と、を構成要素の一部とした複数段
の遊星ギヤ機構を有する車両用操舵装置において、前記
接続回転体の回転を制動する制動手段を備えたことを特
徴とする車両用操舵装置を構成したことである。

【００１１】上記の構成において、前記電動モータが作
動不能になり空転状態になった時、前記制動手段で接続
回転体を制動することと、前記入力側回転体、前記回転
軸体出力側回転体の各々のギヤ比を調整することで、遊
星歯車ギヤ機構の性質を利用して前記入力側回転体に対
する出力側回転体の回転比を所定の値（一般的な常用回
転比２．５〜１の間）に設定することができる。また、
レーンキープアシスト装置として前記車両用操舵装置を
使用する場合、前記回転軸体に対する出力側回転体の回
転比を１：１ではない所定の減速比に設定できるため、
前記電動モータは小さなトルクのものでよい。また、操
舵角を設定する部分をレーンキープアシスト装置として
兼用するため、電気式パワーステアリング、油圧式パワ
ーステアリングのどちらを搭載する車両にも転用が可能
である。

【００１２】上記した技術的課題を解決するために講じ
た第２の技術的手段は請求項２に示すように、前記入力
側回転体に設けられた入力側リングギヤと、前記出力側
回転体に設けられた出力側リングギヤと、前記回転軸体
上に設けられた入力側サンギヤと、前記回転軸体上に設
けられた出力側サンギヤと、前記回転軸体の回転軸と同
一軸線上に回転可能に支持されたキャリヤと、前記キャ
リヤに回転可能に支持されるとともに前記入力側リング
ギヤ及び入力側サンギヤに噛み合わされた入力側遊星ギ
ヤと、前記キャリヤに回転可能に支持されるとともに前
記出力側リングギヤ及び出力側サンギヤに噛み合わされ
た出力側遊星ギヤと、を備え、前記入力側リングギヤ、
前記入力側サンギヤ、前記キャリヤ、及び入力側遊星ギ
ヤにより入力側遊星ギヤ機構を構成するとともに、前記
出力側リングギヤ、前記出力側サンギヤ、前記キャリ
ヤ、及び出力側遊星ギヤにより出力側遊星ギヤ機構を構
成し、前記接続回転体は前記キャリヤであることを特徴
とする、請求項１に記載の車両用操舵装置を構成したこ
とである。

【００１３】上記した技術的課題を解決するために講じ
た第３の技術的手段は請求項３に示すように、前記入力
側回転体に設けられた入力側リングギヤと、前記出力側
回転体に設けられた出力側リングギヤと、調整用リング
ギヤと、前記回転軸体上に設けられた入力側サンギヤ
と、前記回転軸体上に設けられた出力側サンギヤと、前
記回転軸体上に設けられた調整用サンギヤと、前記回転
軸体の回転軸と同一軸線上に回転可能に支持されたキャ
リヤと、前記キャリヤに回転可能に支持されるとともに
前記入力側リングギヤ及び入力側サンギヤに噛み合わさ
れた入力側遊星ギヤと、前記キャリヤに回転可能に支持
されるとともに前記出力側リングギヤ及び出力側サンギ
ヤに噛み合わされた出力側遊星ギヤと、前記キャリヤに
回転可能に支持されるとともに前記調整用リングギヤ及
び調整用サンギヤに噛み合わされた調整用遊星ギヤと、
を備え、前記入力側リングギヤ、前記入力側サンギヤ、
前記キャリヤ、及び入力側遊星ギヤにより入力側遊星ギ
ヤ機構を構成し、前記出力側リングギヤ、前記出力側サ
ンギヤ、前記キャリヤ、及び出力側遊星ギヤにより出力
側遊星ギヤ機構を構成し、前記調整用リングギヤ、前記
調整用サンギヤ、前記キャリヤ、及び調整用遊星ギヤに
より調整用遊星ギヤ機構を構成し、前記接続回転体は前
記調整用リングギヤであることを特徴とする、請求項１
に記載の車両用操舵装置を特徴とする、請求項１に記載
の車両用操舵装置を構成したことである。

【００１４】上記の構成において、一層簡易に請求項１
に記載の車両用操舵装置を構成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る操舵装置の第１の具
体例を添付図面に基づいて説明する。

【００１６】第1の具体例における操舵装置の主要部で
ある可変ギヤ比装置１の構成について図１に基づき以下
に説明する。

【００１７】可変ギヤ比装置１は図１に示すように、主
に２段の遊星ギヤ機構部１０（入力回転体、出力回転
体、回転軸体及び、接続回転体）と電動モータ５０（電
動モータ）と電磁ブレーキ機構６０（制動手段）から構
成されている。

【００１８】２段の遊星ギヤ機構からなる遊星ギヤ機構
部１０は主に入力軸１１及び入力側リングギヤ１２（入
力回転体）、出力軸２１及び出力側リングギヤ２２（出
力側回転体）、モータ軸３１、入力側サンギヤ３２及び
出力側サンギヤ３３（回転軸体）、キャリヤ４０（接続
回転体）、入力側遊星ギヤ１３、及び出力側遊星ギヤ２
３から構成される。

【００１９】入力軸１１は図１に示す回転軸中心線Ａ上
に延在し、図示しないステアリングホイールと図示しな
いユニバーサル・ジョイント等を介して接続されてお
り、運転者が前記ステアリングホイールを回転操作する
と、前記ステアリングホイールの回転は入力軸１１に伝
達される。

【００２０】入力側リングギヤ１２（歯数７２）は入力
軸１１に一体的に形成されており、回転軸中心線Ａの周
りを入力軸１１と一体回転する。

【００２１】入力側遊星ギヤ１３（歯数３６）はキャリ
ヤ４０の支持軸４１に回転可能に支持され、入力側リン
グギヤ１２と噛み合い、入力側リングギヤ１２の回転に
伴い回転する。

【００２２】出力軸２１は図１に示す回転軸中心線Ａ上
に延在し、図示しない操舵輪に可変ギヤ比装置１によっ
て所望の回転角に変更された回転を図示しないステアリ
ングギヤボックスを介して出力するものである。

【００２３】出力側リングギヤ２２は、出力軸２１に一
体的に形成されており、回転軸中心線Ａの周りを出力軸
１２と一体回転する。

【００２４】出力側遊星ギヤ２３はキャリヤ４０の支持
軸４１に回転可能に支持され、出力側リングギヤ２２と
噛み合い、出力側リングギヤ２２の回転に伴い回転す
る。

【００２５】モータ軸３１は回転軸中心線Ａ上に延在
し、電動モータ５０のロータ５３に挿通・固定されて、
ロータ５３と一体回転する。

【００２６】入力側サンギヤ３２はモータ軸３１に一体
回転可能に支持され、入力側遊星ギヤ１３と噛み合って
いる。

【００２７】出力側サンギヤ３３はモータ軸３１に一体
回転可能に支持され、出力側遊星ギヤ２３と噛み合って
いる。

【００２８】キャリヤ４０は出力軸２１及びモータ軸３
１の周りに配設され、入力側遊星ギヤ１３及び出力側遊
星ギヤ２３の公転によって回転軸中心線Ａの周りを自転
する。

【００２９】以上に述べたように、入力側リングギヤ１
２、入力側サンギヤ３２、入力側遊星ギヤ１３及びキャ
リヤ４０により入力側遊星ギヤ機構が、出力側リングギ
ヤ２２、出力側サンギヤ３３、出力側遊星ギア２３及び
キャリヤ４０により出力側遊星ギヤ機構が構成されてい
る。

【００３０】電動モータ５０は主にモータケース５１、
ステータ５２及び、ロータ５３から構成される。モータ
ケース５１は回転軸中心線Ａに同軸的に配置され、ステ
ータ５２、ロータ５３を収容しつつ車体に固定されてい
る。ステータ５２はモータケース５１の内周面に固定さ
れ、通電されたコイルにより励磁される。ロータ５３は
ステータ５２間に配設されて、ステータ５２との間に発
生する磁界により回転する。

【００３１】電磁ブレーキ機構６０は主にソレノイド６
１、金属板６２、ブレーキ６３、ロータ６４、固定板６
５から構成される。ソレノイド６１はモータケース５１
の内周面に固定されている。金属板６２はモータケース
５１の内周面に回転軸中心Ａ方向に摺動可能に支持され
ているドーナツ状の金属の円盤で、ソレノイド６１に近
接して配設されている。ブレーキ６３は、金属板６２よ
り外径及び幅が小さいドーナツ状の円盤形状をしてお
り、金属板６２のソレノイド６１とは反対側面に固定さ
れている。固定板６５は回転軸中心線Ａ方向に延びるフ
ランジ部を備えるドーナツ状の円盤形状の部材で、キャ
リヤ軸４１の端部４２に固定されることでキャリヤ軸４
１に回転軸中心Ａの周りを一体回転可能に支持されてい
る。ロータ６４はブレーキ６３に対向するように固定板
６５上に固定されている。金属板６２及びブレーキ６３
は図示しないバネにより、図１右方向にあるロータ６４
に当接するように付勢されている。さらに、図示しない
制御コンピュータにより電動モータ５１が通電可能な時
にソレノイド６１は通電されて励磁されるよう制御され
ており、通常は図１の回転軸中心線Ａの上半分に示すよ
うに、金属板６２及びブレーキ６３をソレノイド６１が
図１左方向へ図示しない前記バネの付勢力に抗して吸引
した状態（電磁ブレーキ非制動状態）になっている。

【００３２】次に、第1の具体例における操舵装置の主
要部である可変ギヤ比装置１の作動について図１に基づ
き説明する。

【００３３】まず、電動モータが正常に作動する状態に
おける可変ギヤ比装置１の作動について述べる。これは
図３では、電動モータ５０が作動可能な状態で、電磁ブ
レーキ機構６０が非制動状態である、通常モードに当た
る。

【００３４】運転者が図示しないステアリングホイール
を回転操作した時、入力軸１１に入力された回転は２段
の遊星ギヤ機構により増速・減速される。まず、入力軸
１１の回転に伴い、入力側リングギヤ１２が一体回転し
て、入力側リングギヤ１２と噛み合う入力側遊星ギヤ１
３が公転する。これにより入力側遊星ギヤ１３を支持す
る支持軸４１及びキャリヤ４０が回転する。キャリヤ４
０の回転に伴い出力側遊星ギヤ２３が公転し、これによ
り、出力側リングギヤ２２が回転する。出力側リングギ
ヤ２２と一体回転して出力軸２１から回転が出力され
る。

【００３５】この時、電動モータ５０が図示しない制御
コンピュータから駆動信号を受けて、入力側遊星ギヤ１
３及び出力側遊星ギヤ２３のそれぞれと噛み合う入力側
サンギヤ３２と出力側サンギヤ３３と一体回転するモー
タ軸３１を回転させることで、入力側遊星ギヤ１３、出
力側遊星ギヤ２３及びキャリヤ４０の回転が変化して、
出力側リングギヤ２２及び出力軸２１の回転が変化す
る。

【００３６】電動モータ５０の回転角の設定によって、
出力側リングギヤ２２の回転角を増速・減速することが
でき、入力軸１１に対する出力軸２１の回転比、即ちギ
ヤ比を変化させることができる。図示しない制御コンピ
ュータは、図示しない車載速度センサ等から車両の速度
等を検知して、車両の速度に適合する操舵角に必要なギ
ヤ比を取るように可変ギヤ比装置１を制御する。

【００３７】次に、電動モータ５０が作動不能（フェー
ル状態）になり、電磁ブレーキ機構６０が作動する状態
（以下、フェールセーフモード）における操舵装置１の
作動について述べる。

【００３８】電動モータ５０が回路の断線等の通電不良
により作動不能になった場合、電動モータ５０のロータ
５３は空転状態になる。この時、操舵輪が障害物に乗り
上げる等して大きな回転トルクが出力軸２１及び出力側
リングギヤ２２に加わった場合、出力側サンギヤ３３及
びモータ軸３１は入力軸１１からの回転に関係なく空転
してしまう。

【００３９】これを防ぐため、電動モータ５０に通電し
ないことを図示しない制御コンピュータが検知した場
合、制御コンピュータはソレノイド６１への通電を停止
するよう駆動信号を出力して、金属板６２及びブレーキ
６３の図１の左方向への吸引を止め、ブレーキ６３は図
示しないバネにより、図１右方向にあるロータ６４と当
接する。これにより、キャリヤ４０が回転軸中心線Ａを
回転中心として回転しなくなる。この状態は図３では、
電動モータ５０が空転・非作動状態で、電磁ブレーキ機
構６０が制動状態である、フェールセーフモードに当た
る。

【００４０】キャリヤ４０が固定されると遊星ギヤ機構
の性質として、入力側リングギヤ１２の回転は入力側サ
ンギヤ３２へは逆転し且つ増速して伝達され、さらに入
力側サンギヤ３２と一体的に回転する出力側サンギヤ３
３から出力側リングギヤ２２へは逆転し且つ減速して伝
達される。この時、入力軸１１と出力軸２１の回転比
は、入力側リングギヤ１２、入力側サンギヤ３２、出力
側サンギヤ３３、出力側リングギヤ２２のギヤの歯数に
よって決まる1つのギヤ比に固定される。

【００４１】第１の具体例では、２段の遊星ギヤ機構の
各ギヤの歯数を図２に示すように、入力側リングギヤ１
２の歯数を７２、入力側サンギヤ３２の歯数を３６、出
力側サンギヤ３３の歯数を４２、出力側リングギヤ２２
の歯数を７２と設定している。従って、入力側リングギ
ヤ１２に対する出力側リングギヤ２２のギヤ比、即ち入
力軸１１から出力軸２１へのギヤ比は、入力側リングギ
ヤ１２と入力側サンギヤ３２による増速を示すギヤ比
と、出力側サンギヤ３３と出力側リングギヤ２２による
減速を示すギヤ比との積である下記の計算から求められ
る。

【００４２】（７２／３６）×（４２／７２）＝（４２／３６）＝１．１６７即ち、遊星ギヤ機構を構成する各ギヤの歯数を適宜設定
することで、可変ギヤ比装置１において電磁ブレーキ機
構６０を作動させて固定するギヤ比を常用するギヤ比
２．５〜１のより中央値に近い値に設定することが可能
になり、可変ギヤ比装置１が通常モードからフェールセ
ーフモードに切り換わった時の可変ギヤ比装置１のギヤ
比の変化を小さくすることができ、運転者の操舵中の違
和感を抑えることができる。

【００４３】上述した作用を視覚的に理解できるよう図
４を用いて可変ギヤ比装置１の作動を説明する。図４の
横軸は各ギヤ間のギヤ比を示し、縦軸は各ギヤ中立位置
からの回転角度を示す。

【００４４】図４の直線Ｍ１１は通常モードにおいて、
運転者がステアリングホイールを回して入力軸１１が回
転角Ｒ１０だけ回転した時、電動モータ５０が出力軸１
１と逆方向に回転角Ｒ１１だけ回転した場合、キャリヤ
４０は回転角Ｒ１２回転し、出力軸２１の回転角はＲ１
３となることを示している。この時の入力軸１１に対す
ると出力軸２１のギヤ比、即ち可変ギヤ比装置１が設定
するギヤ比はＲ１３／Ｒ１０となる。さらに、直線Ｍ１
２に示すように、この状態から入力軸１１、即ちステア
リングホイールを固定したまま電動モータ５０の回転角
をＲ１１ａに上げるとそれに応じて出力軸１３の回転角
はＲ１３ａとなり、可変ギヤ比装置１が設定するギヤ比
はＲ１３ａ／Ｒ１０となる。図４の直線Ｍ１０に示すよ
うに、入力軸１１が回転角Ｒ１０だけ回転した時、電動
モータ５０が入力軸１１と同じ方向に入力軸１１と同じ
回転角Ｒ１０で回転させた場合、出力軸２１も回転角Ｒ
１０で回転する。この時の可変ギヤ比装置１が設定する
ギヤ比は１となる。

【００４５】このように、可変ギヤ比装置１はギヤ比を
電動モータ５０の回転角を変えることによって任意に設
定することができる。ただし、通常モードにおいては常
用ギヤ比２．５から１の間の値を設定する。

【００４６】フェールセーフモードでは、電磁ブレーキ
機構６０により制動されてキャリヤ４０が回転軸中心線
Ａを回転中心として回転しなくなる。これは例えば、図
４ではキャリヤ４０の回転角が０である直線Ｍ２０に対
応する。

【００４７】入力軸１１の回転角がＲ２０の時、キャリ
ヤ４０の回転角は０で、電動モータ５０のモータ軸３１
は回転角Ｒ２１まで空転する。この時、可変ギヤ比装置
１が設定する入力軸１１と出力軸２１の回転比即ち、ギ
ヤ比は上述のように１．１６７に固定され、入力軸１１
の回転角Ｒ２０の回転に対して出力軸２１は回転角Ｒ２
３＝１．１６７×Ｒ２０まで回転する。

【００４８】本発明における可変ギヤ比装置１をレーン
キープアシスト装置として使用する場合（以下レーンキ
ープ・アシストモードと呼ぶ）について以下に説明す
る。

【００４９】レーンキープ・アシストモードにおいて、
運転者の操舵が車載制御コンピュータの認識する車線を
逸脱しない操作に一致している場合の可変ギヤ比装置１
の作動を図４を用いて説明する。ブレーキ６３をロータ
６４に当接させてキャリヤ４０の回転を止めた状態で、
運転者がステアリングホイールを回して入力軸１１に回
転角Ｒ２０の回転を加えた時、車載制御コンピュータか
らの駆動信号により電動モータ５０を回転角Ｒ２１ａに
回転させることで図４に示す直線Ｍ２１に示すように出
力軸２１の回転角をＲ２３ではなくＲ２３ａにする。こ
の時、直線Ｍ２１において入力軸１１の回転角がＲ２０
ａとなっているが、これは電動モータ５０の回転により
入力軸１１の回転角がＲ２０からＲ２０ａに変化してい
ることを意味し、運転者の操舵は可変ギヤ比装置１によ
り順方向に付勢されていることになる。

【００５０】一方、レーンキープ・アシストモードにお
いて、運転者の操舵が車載制御コンピュータにより車線
を逸脱する操作と認識された場合の可変ギヤ比装置１の
作動を図４を用いて説明する。運転者がステアリングホ
イールを回して入力軸１１に回転角Ｒ２０の回転を加え
た時、車載制御コンピュータからの駆動信号により電動
モータ５０を上記とは逆方向に回転角Ｒ２１ｂ回転させ
ることで図４に示す直線Ｍ２２に示すように出力軸２１
の回転角をＲ２３ではなくＲ２３ｂにする。この時直線
Ｍ２２において入力軸１１の回転角がＲ２０ｂとなって
いるが、これは電動モータ５０の回転により回転角がＲ
２０からＲ２０ｂに変化していることを意味し、運転者
の操舵は可変ギヤ比装置１により逆方向に付勢されてい
ることになる。

【００５１】レーンキープ・アシストモードは、可変ギ
ヤ比装置１のみで実現するために、電気式パワーステア
リング、油圧式パワーステアリングのいずれの搭載車両
についても転用が可能である。また、レーンキープ・ア
シストモードでは、例えば図４の直線Ｍ２１に示すよう
にモータ軸３１に対する出力軸２１のギヤ比はＲ２１ａ
／Ｒ２３ａで表され、これは即ち出力側サンギヤ３３の
歯数に対する出力側リングギヤ２２の歯数の比：（７２
／４２）＝１．７１である。従って、モータ軸３１の回
転は減速比１．７１で減速されて出力軸２１に伝えられ
る。このため、電動モータ５０は比較的小型の低トルク
の電動モータでよい。

【００５２】次に本発明に係る操舵装置の第２の具体例
を添付図面に基づいて説明する。

【００５３】第２の具体例における操舵装置の主要部で
ある可変ギヤ比装置２の構成について図５に基づき以下
に説明する。

【００５４】可変ギヤ比装置２の構成において、第１の
具体例における可変ギヤ比装置１の構成と異なるのは遊
星ギヤ機構が１段追加されていることである。追加され
た遊星ギヤ機構はキャリヤ４０が支持する調整用遊星ギ
ヤ７２と、調整用遊星ギヤ７２と噛み合い、回転軸中心
線Ａの周りを回転する調整用リングギヤ７１、モータ軸
３１上に一体回転可能に設けられ、調整用遊星ギヤ７２
と噛み合う調整用サンギヤ３４を備えている。

【００５５】また、可変ギヤ比装置２では、図５の左方
向のブレーキ６３に対向するようロータ６４が調整用リ
ングギヤ７１上に設けられている。ロータ６４はリング
状の部材で、内周面が調整用リングギヤ７１と対接しつ
つ一体回転可能に固定され、図５左側側面が摩擦面とな
っており、ブレーキ６３と対向している。ブレーキ６３
及び金属板６２は第１の具体例における可変ギヤ比装置
１における構成と同等のものでで、ソレノイド６１が励
磁されている時、図示しないバネによる付勢力に抗して
図５において左側に吸引されている。

【００５６】その他の構成については第１の具体例で説
明した可変ギヤ比装置１と共通の構成となっているので
ここでの説明は省略する。

【００５７】次に、第２の具体例における操舵装置の主
要部である可変ギヤ比装置２の作動について図５に基づ
き説明する。

【００５８】可変ギヤ比装置２ではフェールセーフモー
ド及び、レーンキープ・アシストモードにおいて、ソレ
ノイド６１への通電が遮断されて、金属板６２及びブレ
ーキ６３はソレノイド６１から離れ、図示しないバネの
付勢力により図５において側にあるロータ６４に当接す
る。

【００５９】この時、調整用リングギヤ７１が制動され
ることにより、３段の遊星ギヤ機構を構成する全ての構
成要素である、入力側リングギヤ１２、入力側サンギヤ
３２、入力側遊星ギヤ１３、出力側リングギヤ２２、出
力側サンギヤ３３、出力側遊星ギア２３、調整用リング
ギヤ７１、調整用サンギヤ３４及び調整用遊星ギヤ７２
の各ギヤの歯数によって入力軸１１に対する出力軸２１
のギヤ比及びモータ軸３１に対する出力軸２１のギヤ比
が各々１つの値に決まる。この時、上記の各構成要素の
歯数を適宜調整することで入力軸１１に対する出力軸２
１のギヤ比を常用可変ギヤ比の間に設定することがで
き、またモータ軸３１に対する出力軸２１のギヤ比を適
宜設定することが可能になる。

【００６０】また、上記の２つのギヤ比を決定する際、
構成要素の数が増えることによりギヤ比の設定の自由度
を高くすることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明により、入出力軸の回転比を変化
させる電動モータが作動不能時に運転者が操舵中に違和
感を感じないギヤ比で入出力軸を固定でき、且つレーン
キープアシスト装置として使用する場合、電動モータは
トルクの小さい小型なものでも駆動可能な操舵装置の構
成が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の具体例における車両操舵装置の
可変ギヤ比装置１の概略的な説明図である。

【図２】本発明の可変ギヤ比装置１の遊星ギヤ機構の各
要素の設定された歯数及び遊星ギヤの個数をまとめた表
である。

【図３】本発明における車両操舵装置の作動モードと電
動モータ５０及び電磁ブレーキ機構６０の作動状態の関
係を示す表である。

【図４】可変ギヤ比装置１における入力軸、出力軸、モ
ータ回転軸、キャリヤ間のギヤ比と、それぞれの回転角
の関係を表したグラフである。

【図５】本発明の第２の具体例における車両操舵装置の
可変ギヤ比装置２の概略的な説明図である。

【符号の説明】

１１入力軸（入力側回転体）１２入力側リングギヤ（入力側回転体）１３入力側遊星ギヤ２１出力軸（出力側回転体）２２出力側リングギヤ（出力側回転体）２３出力側遊星ギヤ３１モータ軸（回転軸体）３２入力側サンギヤ（回転軸体）３３出力側サンギヤ（回転軸体）３４調整用サンギヤ４０キャリヤ５０電動モータ６０電磁ブレーキ機構（制動手段）７１調整用リングギヤ７２調整用遊星ギヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングホイールの回転に応じて回
転する入力側回転体と、電動モータにより駆動される回
転軸体と、操舵角に応じて回転する出力側回転体と、前
記入力回転体、前記回転軸体及び前記出力側回転体に連
動して回転する接続回転体と、を構成要素の一部とした
複数段の遊星ギヤ機構を有する車両用操舵装置におい
て、前記接続回転体の回転を制動する制動手段を備えた
ことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】前記入力側回転体に設けられた入力側リ
ングギヤと、前記出力側回転体に設けられた出力側リン
グギヤと、前記回転軸体上に設けられた入力側サンギヤ
と、前記回転軸体上に設けられた出力側サンギヤと、前
記回転軸体の回転軸と同一軸線上に回転可能に支持され
たキャリヤと、前記キャリヤに回転可能に支持されると
ともに前記入力側リングギヤ及び入力側サンギヤに噛み
合わされた入力側遊星ギヤと、前記キャリヤに回転可能
に支持されるとともに前記出力側リングギヤ及び出力側
サンギヤに噛み合わされた出力側遊星ギヤと、を備え、
前記入力側リングギヤ、前記入力側サンギヤ、前記キャ
リヤ、及び入力側遊星ギヤにより入力側遊星ギヤ機構を
構成するとともに、前記出力側リングギヤ、前記出力側
サンギヤ、前記キャリヤ、及び出力側遊星ギヤにより出
力側遊星ギヤ機構を構成し、前記接続回転体は前記キャ
リヤであることを特徴とする、請求項１に記載の車両用
操舵装置。
【請求項３】前記入力側回転体に設けられた入力側リ
ングギヤと、前記出力側回転体に設けられた出力側リン
グギヤと、調整用リングギヤと、前記回転軸体上に設け
られた入力側サンギヤと、前記回転軸体上に設けられた
出力側サンギヤと、前記回転軸体上に設けられた調整用
サンギヤと、前記回転軸体の回転軸と同一軸線上に回転
可能に支持されたキャリヤと、前記キャリヤに回転可能
に支持されるとともに前記入力側リングギヤ及び入力側
サンギヤに噛み合わされた入力側遊星ギヤと、前記キャ
リヤに回転可能に支持されるとともに前記出力側リング
ギヤ及び出力側サンギヤに噛み合わされた出力側遊星ギ
ヤと、前記キャリヤに回転可能に支持されるとともに前
記調整用リングギヤ及び調整用サンギヤに噛み合わされ
た調整用遊星ギヤと、を備え、前記入力側リングギヤ、
前記入力側サンギヤ、前記キャリヤ、及び入力側遊星ギ
ヤにより入力側遊星ギヤ機構を構成し、前記出力側リン
グギヤ、前記出力側サンギヤ、前記キャリヤ、及び出力
側遊星ギヤにより出力側遊星ギヤ機構を構成し、前記調
整用リングギヤ、前記調整用サンギヤ、前記キャリヤ、
及び調整用遊星ギヤにより調整用遊星ギヤ機構を構成
し、前記接続回転体は前記調整用リングギヤであること
を特徴とする、請求項１に記載の車両用操舵装置。