JP2003291825A

JP2003291825A - 車両用操舵制御装置

Info

Publication number: JP2003291825A
Application number: JP2002102562A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Suda; 克弘須田; Naoki Yuzuriha; 直樹杠
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: JP3994780B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる軸間で軸方向のトルクを伝達する各部
材において、軸直角方向のバラツキを解消しつつ、保持
アームの倒れを抑制することにより各軸間でのトルク伝
達を良好に維持する。【解決手段】転舵輪を転舵するアウトプットシャフト
１４と、アウトプットシャフト１４に対して摺動自在に
配設されたスライダ１５と、スライダ１５の摺動運動を
アウトプットシャフト１４の回転運動に変換する回転変
換機構１６と、スライダ１５を摺動制御する駆動機構１
８とを備え、駆動機構１８は、回転モータＭと、回転モ
ータＭの回転運動を直線運動に変換する直線変換機構３
４と、直線変換機構３４によって直線駆動され、スライ
ダ１５を回動自在に保持する保持アーム３５と、保持ア
ーム３４をスライダ１５の軸と平行に案内するリニアガ
イド３６とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリング操作
による操舵角と操向車輪の転舵角との舵角比を変更可能
な車両用操舵制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両用操舵制御装置として、例
えば、特開２０００−３０９２７７号公報に記載された
ものが提案されている。この公報に記載されている車両
用操舵制御装置は、ステアリングホイールに連結された
入力軸と操向車輪に連結された出力軸とを、非同軸且つ
非平行に配置すると共に、入力軸に対して所定回転軸回
りにのみ回転自在なリンク部材が連結された構成を有す
る。このリンク部材は、スライド部材を介して出力軸に
対して軸方向変位のみ許容されて一体的に連結したアー
ムに連結しており、スライド部材は、リンク部材に沿っ
てスライド可能に配置されている。そして、入力軸に対
するリンク部材の傾斜角度がモータの駆動によって変更
されるようになっている。すなわち、例えば、操舵角や
車速等の信号に基づいてモータを駆動し、入力軸に対す
るリンク部材の傾斜角度を制御することによって、高速
走行時における過敏な車両挙動や低速走行時におけるス
テアリング操作の煩わしさ等を抑制できるようになって
いる。

【０００３】ところが、モータによってリンク部材の傾
斜角度を制御するようになっていることから、ギヤ比の
設定に自ずと限界が生じ、車種に応じて自由にギヤ比を
設定することができないことや、また、入力軸や出力軸
の回転軸中心に対してリンク部材のオフセット量が大き
くなっているので、装置の車両搭載時の周辺機器類との
兼ね合いでレイアウトの自由度が制約される等といった
課題を有していた。

【０００４】この課題を解決するには、例えば、運転者
によるステアリング操作により操舵されるインプットシ
ャフトと同軸上に配設され操向車輪を転舵するアウトプ
ットシャフトと、このアウトプットシャフトに対して摺
動自在に配設されたスライダと、このスライダの摺動を
アウトプットシャフトの回転運動に変換する回転変換機
構と、スライダを軸方向に摺動させる駆動機構とを備え
た構成とすることが考えられる。ここで、駆動機構は、
回転モータと、この回転モータの回転運動を減速させる
減速機と、減速機の出力側に連結され回転自在に保持さ
れたねじ軸と、このねじ軸に噛合して軸方向に相対移動
するナットと、ナットの直線運動をスライダに対して軸
直角方向に連繋して伝達する保持アームとで構成する。

【０００５】この場合、アウトプットシャフト軸、減速
機の出力側に連結されたねじ軸及び回転モータの回転軸
を夫々同軸に配置しようとしても、３軸間における軸直
角方向の寸法誤差や各部品の製造誤差等を完全に排除す
ることは極めて難しいので、このような各種誤差（以
下、バラツキと称す）を吸収するためには、ねじ軸とナ
ットとの間に、ある程度のクリアランスを設けざるを得
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、ねじ軸とナットとの間にある程度のクリアンラ
ンスを設けることで、３軸間におけるバラツキを吸収す
ることは可能であるが、クリアランスを設けた分、ねじ
軸に対するナットのガタつきを増大させてしまう。この
状態でナットが保持アームを介してスライダを直線状に
駆動させると、ナットがガタつく分だけ保持アームが傾
いてしまうことになる。この保持アームの倒れが、取り
も直さず、ねじ軸に対するナットのフリクションの増大
や、スライダに対する作動遅れに直結する。結果とし
て、３軸間におけるトルク伝達の効率低下、延いては装
置全体における作動効率の低下を招来してしまうという
未解決の課題がある。

【０００７】そこで、本発明は上記従来例の未解決の課
題に着目してなされたものであり、異なる軸間で軸方向
のトルクを伝達する各部材において、保持アームの倒れ
を防止することにより各軸間でのトルク伝達を良好に維
持し、装置全体の性能を向上させた車両の操舵制御装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の請求項１に係る車両用操舵制御装置は、転
舵輪を転舵するアウトプットシャフトと、該アウトプッ
トシャフトに対して摺動自在に配設されたスライダと、
該スライダの摺動運動をアウトプットシャフトの回転運
動に変換する回転変換機構と、前記スライダを摺動制御
する駆動機構とを備え、ステアリング操作に対する転舵
輪の舵角比を変更可能な車両用操舵制御装置において、
前記駆動機構は、回転駆動力を発生させる回転駆動源
と、該回転駆動源の回転運動を直線運動に変換する直線
変換機構と、該直線変換機構によって直線駆動され、前
記スライダを回動自在に保持する保持アームと、該保持
アームを前記スライダの軸と平行に案内するガイド機構
とを備えることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の本発明の請求項２に係る車
両用操舵制御装置は、請求項１に係る発明において、前
記ガイド機構は、前記保持アームを挟むように、アウト
プットシャフトに対し直線変換機構の反対側及び直線変
換機構に対しアウトプットシャフトの反対側に、夫々設
けられていることを特徴としている。さらに、本発明の
請求項３に係る車両用操舵制御装置は、請求項１又は２
に係る発明において、前記直線変換機構は、外周の一部
に雄ねじ部を有する回転軸と、前記回転軸を挿通する貫
通孔及び該貫通孔の内周に形成され、前記雄ねじ部に螺
合する当該雄ねじ部よりも長い雌ねじ部を有したナット
とで構成され、該ナットは、前記雌ねじ部を挟む軸方向
の両側に前記回転軸に対して摺接する低摩擦材が設けら
れていることを特徴としている。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係る車両用操舵制御装置によ
れば、スライダの軸と平行に保持アームを案内するガイ
ド機構を設けているので、回転駆動源及びスライダ間の
軸直角方向における誤差を吸収するために直線変換機構
に軸直角方向の遊びを設けても、保持アームの倒れを抑
制することができ、結果としてトルク伝達効率を向上さ
せることができるという効果が得られる。

【００１１】また、請求項２に係る車両用操舵制御装置
によれば、ガイド機構が、保持アームを挟むように、ア
ウトプットシャフトに対し直線変換機構の反対側及び直
線変換機構に対しアウトプットシャフトの反対側に夫々
設けられているので、請求項１に係る発明の効果をより
確実に得ることができるという効果が得られる。さら
に、請求項３に係る車両用操舵制御装置によれば、ナッ
トにおける雌ねじ部の両側には、回転軸に対してナット
を摺動自在に保持する低摩擦材が設けられているので、
保持アームによるスライダ駆動時に、雄ねじ部と雌ねじ
部との螺合部分に加わる荷重を低摩擦材の補助により低
減することができる。さらに、雄ねじ部と雌ねじ部とが
螺合する部分の長さに対して、雌ねじ部の両側に配設さ
れた低摩擦材のモーメントスパンが長い分、低摩擦材に
対して過度の荷重がかかることを抑制することができ
る。従って、回転軸に対するナットのフリクションを低
減させることができるので、スライダに対するトルク伝
達効率を向上させることができるという効果が得られ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態
を示す概略構成図である。円筒状のステアリングコラム
１１の内部に挿通配置されたアッパーシャフト１２と、
このアッパーシャフト１２の下端に連結された円筒状の
インプットシャフト１３と、一端部１４ａがインプット
シャフト１３内に挿通されたアウトプットシャフト１４
と、アウトプットシャフト１４の外周に軸方向へ摺動自
在に設けられた円筒状のスライダ１５と、アウトプット
シャフト１４とスライダ１５との間に設けられて、スラ
イダ１５の直線運動を回転運動に変換してアウトプット
シャフト１４に伝達する回転変換機構１６と、ステアリ
ングコラム１１の下端部に結合されたケーシング１７に
設けられスライダ１５をストローク移動させる駆動機構
１８と、この駆動機構１８の駆動を制御するコントロー
ラ１９とを備えている。これらインプットシャフト１
３、アウトプットシャフト１４、スライダ１５、回転変
換機構１６、駆動機構１８及びコントローラ１９によっ
て可変ギヤレシオ機構が構成されている。

【００１３】ケーシング１７は、内部に収納空間を有す
るケーシング本体１７ａと、このケーシング本体１７ａ
の開ロ端部に例えばボルトで固定されたカバー部１７ｂ
とで構成されている。アッパーシャフト１２は、ステア
リングコラム１１の上端部から突出した外端部にステア
リングホイール１０が連結されていると共に、ステアリ
ングコラム１１の上端部内に設けられたベアリング２１
によって回転自在に支持されている。

【００１４】インプットシャフト１３は、図１及び図２
に示すように、一端部１３ａがアッパーシャフト１２の
先端に圧入固定されていると共に、この一端部１３ａ側
から中央側の内周面にスプライン状のガイド溝２２が全
周に亙り軸方向に沿って形成されている。また、他端部
１３ｂがベアリング２３を介してケーシング１７のカバ
ー部１７ｂに回転自在に支持されている。

【００１５】アウトプットシャフト１４は、図１及び図
３に示すように一端部１４ａがインプットシャフト１３
の一端部１３ａに内接されたベアリング２４を介してイ
ンプットシャフト１３と相対回転自在に設けられてい
る。また、ケーシング１７に内設されたベアリング２５
により出力側の回転を支持され、ケーシング１７を貫通
した他端部１４ｂが図示しないラック・ピニオン機構を
介して操向車輪に連結されている。

【００１６】スライダ１５は、図１に示すように内周面
がアウトプットシャフト１４の外周面に微小隙間を介し
て配置されて軸方向への移動が許容されていると共に、
図４に示すように、ステアリングコラム１１内に挿通配
置された一端部１５ａの外周面にインプットシャフト１
３のガイド溝２２に嵌合して軸方向の移動を許容するガ
イド突部２６が軸方向に沿って形成されている。また、
ケーシング１７内に挿通配置された他端部１５ｂには、
ナット２７が螺着される雄ねじ２８が形成されていると
共に、ナット２７と協同して後述する保持アームの一端
部を支持する円環状の突起２９が設けられている。

【００１７】回転変換機構１６は、図１、図３及び図４
に示すようにスライダ１５の略中央位置に複数貫通形成
されボール３０を転動自在に保持するボール保持孔３１
と、アウトプットシャフト１４の外周面の略中央部分に
形成されたボールねじ溝３２とで構成されている。各ボ
ール３０は、ボールねじ溝３２の底面とインプットシャ
フト１３の内周面との間に転動自在に保持されている。

【００１８】ボール保持孔３１は、スライダ１５の周壁
にボール３０の直径よりも僅かに大きな径で穿設されて
おり、ボール３０の転動を許容している。また、ボール
保持孔３１は、軸方向に２個並べられ、且つ軸方向の位
置をずらしながら周方向へ等間隔に配設して、計６組形
成されている。ボールねじ溝３２は、螺旋状に形成され
て各ボール３０が溝内で自由な転動を許容できるような
溝幅に設定されている。

【００１９】駆動機構１８は、ケーシング１７の外壁に
スライダ１５の軸と直行して取り付けられた直流駆動さ
れる回転モータＭと、回転モータＭの回転運動を減速機
３３を介してから直線運動に変換する直線変換機構３４
と、直線変換機構３４によって直線駆動され、スライダ
１５を回動自在に保持する保持アーム３５と、保持アー
ム３５をスライダ１５の軸と平行に案内するガイド機構
としてのリニアガイド３６とで構成されている。なお、
このリニアガイド３６は、保持アーム３５に対し、アウ
トプットシャフト１４における直線変換機構３４とは反
対側及び直線変換機構３４におけるアウトプットシャフ
ト１４とは反対側に、夫々設けられている。

【００２０】回転モータＭは、カバー部１７ｂの外側面
に設けたブラケット３７を介してステアリングコラム１
１と近接した状態で平行に取付けられ、コントローラ１
９から出力される制御電流によって正逆転可能に制御さ
れるようになっている。減速機３３は、ケーシング本体
１７ａとカバー部１７ｂとの間に、ベアリング３８及び
３９によって回動自在に支持されて、回転モータＭに軸
方向から連結されたピニオンギヤ４０と、ピニオンギヤ
４０に噛合したヘリカルギヤ４１とで構成され、このヘ
リカルギヤ４１は、図示しない中央位置にリードスクリ
ュー軸４２を例えばキー部材で固定する固定用孔が形成
されている。

【００２１】直線変換機構３４は、ヘリカルギヤ４１に
連結されるリードスクリュー軸４２と、リードスクリュ
ー軸４２にある程度の軸直角方向のクリアランスを有し
て螺合するナット４３とで構成されている。リードスク
リュー軸４２は、両端部がケーシング本体１７ａ及びカ
バー部１７ｂに内設されたベアリング４４及び４５によ
って、スライダ１５の軸と平行で且つ回転自在に支持さ
れている。

【００２２】保持アーム３５は、ナット４３を一体に形
成した小径部３５ａと、ベアリング４６及び４７を介し
てスライダ１５を保持する大径部３５ｂとで構成される
略８の字形状を有する。大径部３５ｂは、両ベアリング
４６及び４７の各インナーレースがスライダ１５の環状
突起２９とナット２７とによって挟圧状態に支持され
て、軸方向への移動が規制されている。

【００２３】また、大径部３５ｂとカバー部１７ｂとの
間に、コイルスプリング４８が弾装されており、このコ
イルスプリング４８の弾発力によって保持アーム３５を
図１の紙面上、下方向へ付勢することにより各ボール３
０、ボール保持孔３１及びボールねじ溝３２との間の隙
間を消失させて各部間のガ夕付きを防止するようになっ
ている。

【００２４】さらに、図５に示すように、小径部３５ａ
におけるアウトプットシャフト１４とは反対側及び大径
部３５ｂにおけるリードスクリュー軸４２とは反対側に
は夫々、リニアガイド３６の案内スライダ５１を係合保
持する保持部４９が形成されている（小径部３５ａ側省
略）。リニアガイド３６は、ケーシング本体１７ａ内の
側面にスライダ１５の軸と平行に取付けられた案内レー
ル５０と、案内レール５０に図示しない多数のボールを
介して摺動自在に跨設された案内スライダ５１とで構成
されている。案内スライダ５１は略あり溝状に形成さ
れ、案内レール５０は、この案内スライダ５１と係合す
るような略あり状に形成されている。そのため、案内ス
ライダ５１は、案内レール５０に対してしがみ付くよう
なかたちとなり、案内スライダ５１の脱落及びガタツキ
を防止している。また、保持部４９と案内スライダ５１
とを、ボルト２０で締結しているが、保持部４９が、案
内スライダ５１に対する軸直角方向のある程度のアジャ
ストが可能にされている。

【００２５】そして、コントローラ１９は、各種センサ
からの信号に基づいて車両の運転状態を検出するマイク
ロコンピュータ５２からの現在の車速情報信号を入力し
ていると共に、アッパーシャフト１２の操舵角センサ５
３やアウトプットシャフト１４の転舵角センサ５４から
の夫々の情報信号を入力して、これらの入力信号に基づ
き内蔵された制御回路が演算処理などを行なって回転モ
ータへ制御電流を出力するようになっている。

【００２６】なお、回転モータＭの軸と、リードスクリ
ュー軸４２と、スライダ１５の軸とが夫々異なっている
ため、装置の組立時に、３軸間における軸直角方向のバ
ラツキが発生することは止むを得ない。それでも、直線
変換機構３４におけるリードスクリュー軸４２とナット
４３との間に適当なクリアランスを設けているので、各
軸間のバラツキを吸収することができる。

【００２７】次に、上記第１の実施形態の動作について
説明する。今、車両が高速域で走行しており可変ギヤレ
シオ機構を作動させない場合は、図１に示すように回転
モータＭによって保持アーム３５が紙面上、上下の略中
間位置に保持され、これによってスライダ１５も中間位
置に保持されてストローク移動をしない。このため、ス
テアリングホイール１０を左右の一方向に回転操作する
と、この操舵力がアッパーシャフト１２からインプット
シャフト１３、スライダ１５及び各ボール３０を介して
アウトプットシャフト１４に伝達されて、入出力の舵角
差は生じない。

【００２８】次に、可変ギヤレシオ機構を作動させる場
合、つまり、車両の例えば低中速域においてステアリン
グホイールを一方向へ最大に切り返す場合は、この車速
と操舵角等を検知したコントローラ１９からの制御電流
によって回転モータＭが例えば正転すると、減速機３３
を介してリードスクリュー軸４２が一方向へ回転するこ
とにより保持アーム３５を図１の状態から図６に示すよ
うに、紙面上の上方向に移動させる。

【００２９】そこで、スライダ１５が同じ上方向へ直線
状にストローク移動するが、このとき、リードスクリュ
ー軸４２に螺合するナット４３には軸直角方向にある程
度のクリアランスがある。それでも、保持アーム３５を
スライダ１５と平行に案内するリニアガイド３６が、保
持アーム３５の倒れを抑制しながら保持アーム３５を円
滑に摺動案内するので、回転モータＭの回転運動をスラ
イダ１５の直線運動に効率良く変換してトルク伝達効率
の低下を抑制することができる。

【００３０】そして、アウトプットシャフト１４に対す
るスライダ１５の直線状の摺動に応じて、各ボール保持
孔３１がその孔縁で各ボール３０を右方向に押し出すた
め、各ボール３０が転動しながらストローク移動してボ
ールねじ溝３２内でアウトプットシャフト１４に所定速
度の回転運動トルクを付与する。これにより、アウトプ
ットシャフト１４は、ステアリングホイール１０の操舵
角変化よりも大きな変化量で一方向に回転して転舵輪を
大きな転舵角で転舵させる。

【００３１】一方、ステアリングホイール１０を、スラ
イダ１５が、ニュートラル位置（図１の状態）或いは最
大上方向位置（図６の状態）から他方向へ最大に切り返
し操作した場合は、この車速と操舵角などを検知したコ
ントローラ１９からの制御電流によって回転モータＭが
例えば逆転すると、減速機３３によってリードスクリュ
ー軸４２が他方向へ回転することにより保持アーム３５
を、図７に示すように、紙面上の下方向に移動させる。
したがって、スライダ１５が同方向へ直線上にストロー
ク移動することにより、各ボール保持孔３１の孔縁で各
ボール３０を紙面上の下方向に押し出すため、各ボール
３０が転動しながらストローク移動してボールねじ溝３
２内でアウトプットシャフト１４に所定速度の回転運動
トルクを付与する。これにより、アウトプットシャフト
１４は、ステアリングホイールの操舵角変化よりも大き
な変化量で他方向に回転してラック・ピニオン機構を介
して転舵論を大きな転舵角で転舵させる。

【００３２】そして、本発明においては、このような構
造としたことから、ギヤレシオを図８の特性図に示すよ
うに、低中速域から高速域までの実用操舵範囲内におい
て、ステアリングホイール１０の操舵角がθｌまでの範
囲で転舵輪の転舵角をθ’とすることが可能になり、且
つその変化特性を直線状に無段階で連続的に変化させる
ことができる。すなわち、低中速域では、図８の実線Ａ
で示すようにステアリングホイール１０をニュートラル
位置からθ１の操舵角に操作した場合には、転舵輪の転
舵角がθ’となるように直線的に変化し、一方、高速域
では、図８の実線Ｂで示すようにステアリングホイール
１０をニュートラル位置からθ１の操舵角に操作した場
合には、転舵輪の転舵角がθ’の約１／３となるように
直線的に変化し、その間を無段階で連続的に変化させる
ことができる（矢印範囲）。

【００３３】したがって、この実施形態によれば、車両
の低中速域でのステアリングホイール１０の操舵角を、
可変ギヤレシオ機構を有さない従来の装置（図８の破線
Ｂに示す左右末切り３回転）に比較して１回転で行なう
ことができる。すなわち、図８の破線Ｂで示す特性は、
可変ギヤレシオ機構のない従来のステアリング操舵角と
転舵輪転舵角との固定的な制御を示し、ステアリングホ
イールをニュートラル位置から左右の何れか一方に最大
に切り返した場合（θ）に転舵輪の転舵角がθ’になる
が、本実施形態においては、前述のように低中速域では
ステアリングホイール１０の操舵角を１回転で行なうこ
とができ、少ない回転操作で大きな転舵角が得られるた
め、操舵性が良好になると共に、安全性が向上する。

【００３４】また、ステアリングホイールの回転角はθ
１に限らず、θまでの範囲であればθ２、θ３及びθ４
などのように自由に設定でき、それに伴ってタイヤ操舵
角も自由に設定できる。したがって、ステアリングホイ
ールの回転角及び車速の変化に対して、回転変換機構１
６を作動させてギヤ比を自由に設定できるため、車庫入
れなどの場合にギヤ比を小さくしてステアリングホイー
ルの取り回しを良くすることができる。さらに、コラム
側でギヤ比を自由に設定することにより、ステアリング
ギヤのギヤ比を一種類に統合して部品種類を削減するこ
とができる。

【００３５】特に、車速を制御のパラメータとし、しか
も可変ギヤレシオの制御範囲及び可変量を任意且つ自由
に設定することができるため、車速や車種に応じて最適
な制御が可能になる。この実施形態では、リニアガイ
ド３６により保持アーム５１の倒れを防止することがで
きるので、回転モータＭのトルクをスライダ１５に対し
て効率よく伝達することができ、装置全体の作動効率を
向上させることができる。

【００３６】また、可変ギヤレシオの特性を直線形状と
なるように設定しているので、ステアリングホイール１
０の操舵フィーリングが良好になり、運転性が向上す
る。また、スライダ１５や回転変換機構１６などの可変
ギヤレシオ機構の一部をステアリングコラム１１内に設
けたため、装置のコンパクト化が図れ、エンジンルーム
内のレイアウトやフロア構造の変更が不要になる。この
結果、多車種に適用することが可能になると共に、油圧
あるいは電動式のパワーステアリングに適用することが
可能になる。

【００３７】さらに、スライダ１５をストローク移動さ
せることによって、インプットシャフト１３には何ら回
転力が伝達されることがなく、アウトプットシャフト１
４のみを直接的に回転させることができため、この装置
を例えば自動操舵装置やアクティブステア装置などにも
適用することが可能になる。また、ギヤ比の回転変換機
構１６を、直線運動を回転運動に変換可能な円筒状のス
ライダ機構とすることによって、回転軸中心に対するオ
フセット量を小さくすることができる。よって、慣性モ
ーメントによる操舵力への影響をほぼ無視することがで
きる。なお、ギヤ比の回転変換機構１６を、直線運動を
回転運動に変換可能な円筒状のスライダ機構とすること
により、回転中心に対する偏心がないので、操舵トルク
変動の発生はない。

【００３８】さらに、回転変換機構１６の回転モータＭ
は、ベアリング付きアームを介して非回転部に固定され
ているため、回転軸と一緒に回転することはなく、操舵
力に対する影響はない。次に、本発明の第２の実施形態
を図９に基づいて説明する。この第２の実施形態は、前
述した第１の実施形態において、直線変換機構３４で、
より円滑な直線運動を確保するようにしたものである。

【００３９】すなわち、第２の実施形態では、図９に示
すように、第１実施形態における直線変換機構３４が、
外周の一部に所定長さＡの雄ねじ部５５ａを有する回転
軸５５と、この回転軸５５を挿通する貫通孔５６ａ及び
この貫通孔５６ａの内周に形成され、雄ねじ部５５ａに
螺合する雄ねじ部５５ａよりも長い雌ねじ部５６ｂを有
したナット５６とで構成され、ナット５６は、雌ねじ部
５６ｂを挟む軸方向の両側に、回転軸５５に対して摺接
する低摩擦材としてのブッシュ５７ａ及び５７ｂが設け
られていることを除いては、第１の実施形態と同様の構
成を有し、図１との対応部分には、同一符号を付し、そ
の詳細説明はこれを省略する。

【００４０】ブッシュ５７ａ及び５７ｂは、樹脂やメタ
ル等を素材としており、Ｃリングや圧入等でナット５６
の軸方向の両側に嵌め込まれている。この第２の実施形
態によると、保持アーム３５によるスライダ１５の駆動
時に、ブッシュ５７が回転軸５５に加わるモーメント荷
重を受けることで、雄ねじ部５５ａと雌ねじ部５６ｂと
の螺合部分に加わる荷重を低減させることができる。

【００４１】このとき、直線変換機構３４にかかるモー
メントの釣り合いは、図１０に示すように、雄ねじ部５
５ａ及び雌ねじ部５６ｂの螺合部分のモーメントスパン
をＡ、ブッシュ５７ａ及び５７ｂの受けるモーメントス
パンをＢ、さらに夫々のモーメントをＦｒＡ及びＦｒＢ
とすると、下記（１）式により表すことができる。１／２×Ａ・ＦｒＡ＝１／２×Ｂ・ＦｒＢＦｒＢ＝Ａ／Ｂ×ＦｒＡ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）したがって、雄ねじ部５５ａ及び雌ねじ部５６ｂの螺合
部分のモーメントスパンＡに対して、ブッシュ５７ａ及
び５７ｂの受けるモーメントスパンＢが長いので、ブッ
シュ５７ａ及び５７ｂに対して過度の荷重がかかること
を抑制して、良好なバランスを保持しつつ、回転軸５５
に対してナット５６を円滑に直線移動させることができ
る。その結果として、スライダ１５に対するトルク伝達
効率が低下することを抑制することができる。

【００４２】次に、本発明の第３の実施形態を図１１に
基づいて説明する。この第３の実施形態は、前述した第
１の実施形態において、リニアガイド３６の取付け位置
を変更させたものである。すなわち、第３の実施形態で
は、図１１に示すように、第１実施形態における一対の
リニアガイド３６を、リードスクリュー軸４２及びスラ
イダ１５の軸を通る平面と直行して、大径部３５ｂを挟
むように設けることを除いては、第１の実施形態と同様
の構成を有し、図１との対応部分には、同一符号を付
し、その詳細説明はこれを省略する。

【００４３】このように、リードスクリュー軸４２及び
スライダ１５の軸を通る平面と直行するように、保持ア
ーム３５をスライダ１５の軸と平行に案内することによ
り、保持アーム３５によるスライダ１５の駆動時に、保
持アーム３５が傾くことをより確実に防止することがで
きる。なお、上記第１〜第３の実施形態においては、減
速機３３に、平行軸歯車を使用した構成について説明し
たが、これに限定されるものではなく、例えばウォーギ
ヤを使用する構成としてもよい。

【００４４】また、上記第１〜第３の実施形態において
は、保持アーム３５をスライダ１５の軸と平行に案内す
るために、リニアガイドを用いた構成について説明した
が、これに限定されるものではなく、ボールスプライ
ン、或いはボールをローラに代替させた直動装置等で代
用してもよく、要は保持アーム３５の倒れを抑制するこ
とができれば、如何なるガイド装置にも適用し得るもの
である。

【００４５】さらに、上記第１〜第３の実施形態におい
ては、保持アーム３５を２箇所で案内する構成について
説明したが、これに限定されるものではなく、大径部３
５ｂ側を案内することが望ましいが、何れか一方を用い
るようにしてもよい。さらには、保持アーム３５との相
対位置も任意に選択することができる。さらにまた、上
記第１〜第３の実施形態においては、回転変換機構１６
にボールねじを使用した構成について説明したが、これ
に限定されるものではなく、スライダ１５の内周面に斜
歯形のインナー歯を形成し、このインナー歯に噛合する
アウター歯をアウトプットシャフト１４の外周面に形成
し、両者を噛合させる構成としてもよく、要は、アウト
プットシャフト１４に対するスライダ１５の摺動をアウ
トプットシャフト１４の回転運動に変換することができ
ればよいものである。

【００４６】なおさらに、上記第１〜第３の実施形態に
おいては、保持アーム３９と、ナット４３又はナット５
６を一体に形成した構成について説明したが、これに限
定されるものではなく、両者を夫々別個に形成して両者
を連結してもよく、要は、直線変換機構３３における出
力側の直線運動を、スライダ１５に伝達することができ
ればよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施形態を示す概略構成
図である。

【図２】本発明におけるインプットシャフトの断面図で
ある。

【図３】本発明におけるアウトプットシャフトの断面図
である。

【図４】本発明におけるスライダの斜視図である。

【図５】本発明におけるリニアガイドの断面図である。

【図６】本発明における作用を示す説明図である。

【図７】本発明における作用を示す説明図である。

【図８】本発明における操舵角と転舵角との舵角比可変
特性を示した図である。

【図９】本発明における第２の実施形態を示す概略構成
図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態において、直線変換
機構の螺合部分及びブッシュにかかるモーメントを示し
た説明図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態において、リニアガ
イドの断面図である。

【符号の説明】

１０ステアリングホイール１３インプットシャフト１４アウトプットシャフト１５スライダ１６回転変換機構１８駆動機構Ｍ回転モータ３３減速機３４直線変換機構３６リニアガイド４２リードスクリュー軸４３ナット５０案内レール５１案内スライダ５５回転軸５５ａ雄ねじ部５６ナット５６ｂ雌ねじ部５７ブッシュ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転舵輪を転舵するアウトプットシャフト
と、該アウトプットシャフトに対して摺動自在に配設さ
れたスライダと、該スライダの摺動運動をアウトプット
シャフトの回転運動に変換する回転変換機構と、前記ス
ライダを摺動制御する駆動機構とを備え、ステアリング
操作に対する転舵輪の舵角比を変更可能な車両用操舵制
御装置において、前記駆動機構は、回転駆動力を発生させる回転駆動源
と、該回転駆動源の回転運動を直線運動に変換する直線
変換機構と、該直線変換機構によって直線駆動され、前
記スライダを回動自在に保持する保持アームと、該保持
アームを前記スライダの軸と平行に案内するガイド機構
とを備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】前記ガイド機構は、前記保持アームを挟
むように、前記アウトプットシャフトに対し前記直線変
換機構の反対側及び前記直線変換機構に対し前記アウト
プットシャフトの反対側に、夫々設けられていることを
特徴とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
【請求項３】前記直線変換機構は、外周の一部に雄ね
じ部を有する回転軸と、該回転軸を挿通する貫通孔及び
該貫通孔の内周に形成され、前記雄ねじ部に螺合する当
該雄ねじ部よりも長い雌ねじ部を有したナットとで構成
され、該ナットは、前記雌ねじ部を挟む軸方向の両側
に、前記回転軸に対して摺接する低摩擦材が設けられて
いることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用操舵
制御装置。