JP2005178570A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 両内歯歯車または両外歯歯車の軸方向の自由移動を抑制して、トルク伝達効率と操舵フィーリングの悪化を防止する。
【解決手段】 操舵軸２と出力軸４との間に設けられて、操舵軸から出力軸に伝達される回転力を所定のギア比に変換制御するギア比可変機構６は、操舵軸側の第１外歯歯車２１と第１内歯歯車２２及び出力軸側の第２内歯歯車２３と第２外歯歯車２４とを備えると共に、偏心孔２８で前記各内歯歯車間の結合部２５を相対回転自在に支持する偏心カム１７を備えている。前記各歯車の歯部をヘリカル歯２１ａ〜２４ａに形成すると共に、該各ヘリカル歯の捩り角度を同一方向に設定して、各内歯歯車の軸方向の分力を互いに反対方向にして、軸方向の自由移動を阻止した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の操舵制御装置の改良に関する。

従来の車両の操舵制御装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、この車両の操舵制御装置は、ステアリングホイール側の入力軸と転舵角側の出力軸との間に、電動モータによってギア比を可変にするギア比可変機構が設けられており、このギア比可変機構は、同軸上の前記入力軸と出力軸の各対向端部にそれぞれ外径の異なる第１，第２内歯歯車が設けられ、この各内歯歯車にそれぞれ外径の異なる第１、第２外歯歯車が噛合されて、この外歯歯車同士が回転軸に固定されている。

該回転軸には、該回転軸の公転を制御する偏心カムが相対回転自在支持されており、前記偏心カムは、ウォーム機構を介して電動モータにより回転制御されることによって、前記入力軸と出力軸との間に発生する相対回転量を制御するようになっている。
西独国特許第１０１６０３１３号明細書

前記従来の車両の操舵制御装置にあっては、各内歯歯車と外歯歯車としては、各歯車の噛み合い率が大きくかつ作動音の小さなヘリカルギアを用いることが好ましい。

しかしながら、ヘリカルギアを単体で用いた場合は、周知のように軸方向へ力（推力）が発生する。この軸方向の推力はボールベアリングによって支持されるが、このボールベアリングのインナーレースとボール及びアウターレースの間に隙間が形成されていることから、各歯車の作動中に軸方向へのガタが発生する。

この結果、この軸方向のガタにより、各歯車の回転トルク伝達効率や操舵フィーリングが悪化するおそれがある。

本発明は、前記従来の車両の操舵制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、とりわけ、ギア比可変機構は、入力軸と同軸上に設けられた第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に偏心状態で噛合する第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に軸方向から一体に設けられた第２内歯歯車と、前記出力軸と同軸上に設けられて、前記第２内歯歯車に偏心状態で噛合する第２外歯歯車と、内部に形成された偏心孔の内周面で前記各内歯歯車間の外周面を相対回転自在に支持し、前記入力軸と同軸に回転する偏心カムと、前記制御手段を介して前記偏心カムを回転制御することにより前記両内歯歯車を公転させて前記入力軸と出力軸とのギア比を可変制御するアクチュエータとを備え、少なくとも前記第１、第２内歯歯車の各歯部をヘリカル歯によって形成すると共に、第１内歯歯車と第２内歯歯車のヘリカル歯の捩れ方向を同方向に設定したことを特徴としている。

この発明によれば、第１内歯歯車と第２内歯歯車の各ヘリカル歯の捩れ方向を同一にしたことから、各外歯歯車を介して各内歯歯車に作用する軸方向の分力（ベクトル）が互いに反対方向に掛かることになる。

すなわち、ステアリングホイールの一方向の回転操作によって入力軸と第１外歯歯車が同方向へ回転すると、その回転トルクが第１内歯歯車に伝達されて、該第１内歯歯車も同方向へ回転する。このとき、第１内歯歯車の歯側面に作用する分力は、第１内歯歯車の回転方向にもよるが、ヘリカル歯の歯側面（捩り方向）に対してほぼ直角な接線方向の力と、ヘリカル歯の捩り方向であるほぼ第２内歯歯車方向側の軸方向への力に分けられる。

一方、前記第１内歯歯車の回転に伴い第２内歯歯車が同期回転して、第２外歯歯車に回転トルクを伝達するが、このとき、第２外歯歯車から第２内歯歯車に反力が作用し、この分力は、第２内歯歯車のヘリカル歯の歯側面に対してほぼ直角な接線方向（第１内歯歯車とは逆の接線方向）の力と、ヘリカル歯の捩り方向である第１内歯歯車方向側の軸方向の力に分けられる。

このように、両内歯歯車に発生する特に軸方向の分力が、互いに反対方向に指向していることから、該各内歯歯車は互いの分力が打ち消し合って、同一軸方向への自由移動が抑制されることになる。

したがって、各内歯歯車を支持する軸受でのガタの発生が十分に抑制されて、各歯車の回転トルク伝達効率や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

請求項２に記載の発明にあっては、とりわけ、ギア比可変機構は、入力軸と同軸上に設けられた筒状の第１内歯歯車と、該第１内歯歯車に偏心状態で噛合する第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に軸方向から一体に設けられた第２外歯歯車と、前記出力軸と同軸上に設けられて、前記第２外歯歯車が偏心状態で噛合する筒状の第２内歯歯車と、内部に形成された偏心孔の内周面で前記各外歯歯車間の外周面を相対回転自在に支持し、前記入力軸と同軸に回転する偏心カムと、前記制御手段を介して前記偏心カムを回転制御することにより前記外歯歯車を公転させて前記入力軸と出力軸とのギア比を可変制御するアクチュエータとを備え、少なくとも前記第１、第２外歯歯車の各歯部をヘリカル歯によって形成すると共に、第１外歯歯車と第２外歯歯車のヘリカル歯の捩れ方向を同方向に設定したことを特徴としている。

この発明によれば、請求項１の発明と同じく、両外歯歯車に発生する軸方向の分力が、互いに反対方向に指向していることから、該各外歯歯車は互いの分力が打ち消し合って、同一軸方向への自由移動が抑制されることになる。

したがって、各外歯歯車を支持する軸受でのガタの発生が十分に抑制されて、各歯車の伝達効率や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記第１内歯歯車と第２内歯歯車の各ピッチ円直径の大きさを異ならせると共に、外径の大きな一方の内歯歯車のヘリカル歯の捩り角度を、外径の小さな他方の内歯歯車のヘリカル歯の捩れ角度よりも大きく設定したことを特徴としている。

前記第１，第２内歯歯車に発生する軸方向の分力は、ヘリカル歯の捩れ角度が同一の場合では、外径の大きい側が小さくなり、外径の小さい側が大きくなる。そうすると、第１内歯歯車と第２内歯歯車との間に発生する軸方向の分力がアンバランスとなってしまう。

そこで、この発明のように、外径の大きい側の内歯歯車の捩れ角度を大きくしたことによって第１、第２内歯歯車の間に発生する軸方向の分力をバランスさせることが可能になるのである。

この結果、両内歯歯車の軸方向の自由移動がさらに効果的に防止されて、軸受でのガタの発生を抑制することができる。

以下、本発明に係る車両の操舵制御装置をステアバイワイヤー方式の操舵制御装置に適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。

図１は第１の実施形態における車両の操舵制御装置の概略を示し、ステアリングホィール１に連結された入力軸である操舵軸２と、前側左右の転舵輪ＦＬ、ＦＲを操舵するラック・ピニオン機構３と、該操舵軸２の操舵角に応じて出力軸４を介して前記ラック・ピニオン機構３を駆動させる操舵機構５と、該操舵機構５と分離独立して設けられて、前記操舵軸２の操舵角に応じて前記ラック・ピニオン機構３を駆動するギア比可変機構６とを備えている。

また、前記操舵軸２の操舵角や操舵トルクを検出する操舵角検出手段である操舵角センサ７と、前記ラック・ピニオン機構３のラックバーの摺動位置の応じて両転舵輪ＦＬ、ＦＲの実際の転舵角を検出する実転舵角検出手段である実転舵角センサ８と、該操舵角センサ７と実転舵角センサ８からの情報信号によって前記操舵手段５とギア比可変機構６を制御する電子コントローラ９とを備えている。

前記ラック・ピニオン機構３は、タイロッド１０に固定されたラックバー３ａと、該ラックバー３ａに噛合するピニオンギア３ｂとから構成され、前記ラックバー３ａは、タイロッド１０の両端部に連結されたナックルアーム１０ａ，１０ａを介して両転舵輪ＦＬ、ＦＲに連係している。

前記出力軸４は、図１に示すように、前記操舵軸２にギア比可変機構６を介して連係されているたアッパー軸４ａと、該アッパー軸４ａにトーションバー１１を介して、前記ラック・ピニオン機構３のピニオンギア３ｂに連結されたロアー軸４ｂとから構成されている。また、前記トーションバー１１の外周には、アッパー軸４ａとロアー軸４ｂとの間のトルク差である操舵トルクをトーションバー１１の捩れによって検出するトルクセンサ１１ａが設けられている。

前記操舵機構５は、前記ロアー軸４ｂを介してピニオンギアに連係した減速用のギア機構１２と、該ギア機構１２を介してピニオンギアを回転駆動する正逆回転可能な電動式の駆動モータ１３とから構成されており、前記ギア機構１２には、ラックバー３ａに摺動位置を検出して現在の実転舵角を検出する前記実転舵角センサ８が設けられている。

前記ギア比可変機構６は、図２〜図５に示すように、ハウジング１４内に前後直列に配置された操舵軸２側の第１ギア歯車１５と、出力軸４側の第２ギア歯車１６とを有すると共に、該第１，第２ギア歯車１５，１６の外周側に配置されて、偏心回動によって両ギア歯車１５，１６に公転力を付与する偏心カム１７と、前記電子コントローラ９を介して前記偏心カム１７を回転制御するアクチュエータ１８とを備えている。

前記操舵軸２と出力軸４とは、対向する先端部２ａとアッパー軸４ａがハウジング１４内で同軸上に配置され、前記アッパー軸４ａの端部に軸方向に沿って形成された支持孔４ｃ内に円筒状のブッシュ１９を介して前記先端部２ａの先端部位２ｂが相対回転自在に支持されていると共に互いに軸方向へ僅かに移動可能になっている。

前記ハウジング１４は、図２に示すように、車体に固定されていると共に、段差円筒状に形成され、前後端部内に設けられたボールベアリング２０，２０によって前記操舵軸２の先端部２ａ及び出力軸４のアッパー軸４ａの端部を回転自在に支持している。

前記第１ギア歯車１５は、図２及び図４に示すように、前記操舵軸の先端部２ａの外周面に同軸一体に設けられた第１外歯歯車２１と、該第１外歯歯車２１に外側から偏心状態で噛合する円筒状の第１内歯歯車２２とを備えている。

一方、第２ギア歯車１６は、図２及び図５に示すように、前記第１内歯歯車２２に軸方向から一体に結合された円筒状の第２内歯歯車２３と、前記出力軸４のアッパー軸４ａの端部外周面に同軸一体に設けられて、前記第２内歯歯車２３が偏心状態で噛合する第２外歯歯車２４とを備えている。

また、前記第１外歯歯車２１は、図６にも示すように、その外径ｄが第２外歯歯車２４の外径ｄ１よりも小さく形成されている。

また、第１内歯歯車２２と第２内歯歯車２３は、図７にも示すように、ほぼ中央の薄肉な円筒状の結合部２５によって一体に連結されていると共に、第１内歯歯車２２の各内径ｄ３が第２内歯歯車２３の内径ｄ４よりも小さく形成されている。したがって、前記結合部２５は、各内歯歯車２２，２３の境目が段差部２５ａになっている。

さらに、前記各歯車２１〜２４の内外にそれぞれ形成された歯部は、図６及び図７に示すように、ヘリカル歯２１ａ〜２４ａに形成されていると共に、その捩り方向が同一方向に設定されている。また、前記各ヘリカル歯２１ａ〜２４ａの捩り角度θ１及びθ２がほぼ同一に設定されている。

前記偏心カム１７は、図２、図３、図８、図９に示すように、ほぼ円筒状に形成されて、その前後両端部がボールベアリング２６、２７を介して操舵軸２と出力軸４を相対回転自在に支持している。また、偏心カム１７は、その中心Ｐが両軸２，４の軸心と同心上に配置されていると共に、操舵軸２側の本体１７ａの内部に中心Ｐ１が中心Ｐから所定量だけ偏心した偏心孔２８が形成されている。

また、前記偏心孔２８の内周面に固定されたボールベアリング２９を介して前記両内歯歯車２２、２３間の結合部２５が回転自在に支持されている。

すなわち、ボールベアリング２９は、アウターレース２９ａが偏心孔２８の内周面に形成された段差溝２８ａに操舵軸２側の軸方向への移動を規制されながら保持されている一方、インナーレース２９ｂが前記結合部２５の段差部２５ａに出力軸４側の軸方向への移動を規制されながら保持されている。

また、前記各内歯歯車２２，２３は、偏心カム本体１７ａの最大肉厚部内に径方向に沿って設けられた保持穴１７ｂのばね部材３０によって前記ボールベアリング２９を介して各外歯歯車２１，２４方向へ付勢されている。

前記アクチュエータ１８は、ハウジング１４の内部外周側に保持された可逆式の電動モータ３１と、該電動モータ３１と偏心カム１７との間に設けられたウォーム歯車とから構成されている。

前記ウォーム歯車は、図２に示すように、前記電動モータ３１の回転軸に結合されたウォームシャフト３２ａと、偏心カム１７の本体１７ａの段差径部の外周面に固定されて、前記ウォームシャフト３２ａに噛合するウォームホイール３２ｂとから構成されている。

そして、電動モータ３１から伝達された回転力をウォーム歯車により偏心カム１７に伝達し、この偏心カム１７の正逆回転によって各内歯歯車２２，２３を公転させて操舵軸２から出力軸４に対するギア比（減速、増速比）を可変制御するようになっている。

前記電子コントローラ９は、マイクロコンピュータが内蔵され、図１に示すように、前記操舵角センサ７と実操舵角センサ８からのそれぞれの操舵角θ、実舵角θ’やトルクセンサ１１ａによって検出された操舵トルクＴ、図外の車速センサによって検出された現在の車速Ｖ、制御回路によって求められた目標実舵角、目標アシストトルク指令信号などの情報信号を入力して前記前記駆動モータ１３と電動モータ３１に制御電流を出力するようになっている。

すなわち、電子コントローラ９は、ステアリングホイール１を左右回転操作することにより、操舵角θや実舵角θ’、車速Ｖなどの情報信号に基づいて駆動モータ１３を正逆回転させ、これによってラック・ピニオン機構３を介して転舵輪ＦＬ、ＦＲに対する通常の転舵制御を行う。

一方、電動モータ３１に通電しない状態でステアリングホイール１を回転操作すると、操舵軸２の回転に伴って第１外歯歯車２１が同方向へ回転すると共に、これに噛み合った第１内歯歯車２５が自転により回転する。と同時に第２内歯歯車２３が同方向へ回転（自転）し、これに噛み合った第２外歯歯車２４が回転して出力軸４に回転トルクを伝達させることになる。

また、車両の所定の運転状態時に、ステアリングホイール１を回転操作すると、これに応じて前記電動モータ３１に通電してウォーム歯車３２ａ、３２ｂを介して、偏心カム１７を一方向（例えば右方向）へ回転させると、第１内歯歯車２１が第１外歯歯車２１の回りを一方向へ公転しながら自転する、と同時に、第２内歯歯車２３も第２外歯歯車２４の回りを公転しながら自転する。

このため、出力軸４には、ギア比が変化して例えば増速された回転トルクが伝達されることになる。

一方、ステアリングホイール１を回転操作すると、これに応じて前記電動モータ３１により偏心カム１７を反対方向（例えば左方向）へ回転させると、第１内歯歯車２１が第１外歯歯車２１の回りを他方向へ公転しながら自転する、と同時に、第２内歯歯車２３も第２外歯歯車２４の回りを同じく同方向へ公転しながら自転する。

このため、出力軸４には、ギア比が変化して例えば減速された回転トルクが伝達されることになる。

このとき、第１外歯歯車２１ａを、図６に示すように、例えば右方向（白矢印方向）へ回転させた場合において、第１内歯歯車２２のヘリカル歯２２ａの歯側面に作用する分力は、ヘリカル歯２２ａの歯側面２２ｂ方向（捩り方向）に対してほぼ直角な接線方向ｆ１、ｆ２の力と、ヘリカル歯２２ａの捩り方向に沿った第２内歯歯車２３方向側の軸方向ｆ３への力に振り分けられる。

一方、前記第１内歯歯車２２の回転に伴い第２内歯歯車２３が同期回転して、第２外歯歯車２４に回転トルクを伝達するが、このとき、第２外歯歯車２４から第２内歯歯車２３に反力が作用し、この分力は、第２内歯歯車２３のヘリカル歯２３ａの歯側面２３ｂに対してほぼ直角な接線方向（第１内歯歯車２２とは逆の接線方向）の力ｆ４、ｆ５と、ヘリカル歯２３ａの捩り角度に沿った第１内歯歯車２２方向側の軸方向の力ｆ６に振り分けられる。

このように、両内歯歯車２２，２３に発生する分力方向、特に軸方向の分力ｆ３，ｆ６が、互いに対向する方向（圧縮する方向）へ指向していることから、該各内歯歯車２２，２３は互いの分力が打ち消し合って、同一軸方向への自由移動が抑制されることになる。

したがって、各内歯歯車２２，２３を支持する軸受２９でのガタの発生が十分に抑制されて、各歯車２１〜２４の回転トルク伝達効率や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

また、各内歯歯車２２，２３が反対に回転した場合は、それぞれに掛かる分力も互いに離れる方向に作用することから、各内歯歯車２２，２３の軸方向の自由移動が抑制される。

さらに、この実施形態では、操舵軸２と出力軸４がブッシュ１９を介して互いに軸方向へ僅かに相対移動可能になっていることから、各ヘリカル歯２１ａ〜２４ａ間を常に密着状態に噛合させることが可能になる。このため、各歯車２１〜２４の回転トルク伝達効率が良好になる。

また、第１内歯歯車２２と第２内歯歯車２３の結合部２５の外周面に軸受２９を設けたため、該結合部２５の剛性が大きくなる。このため、前記各内歯歯車２２、２３に掛かる圧縮、引っ張り方向の各分力に十分に対抗することが可能になる。

さらに、ばね部材３０によって各内歯歯車２２，２３を各外歯歯車２１，２４側に押し付けることによってバックラッシを消失することができるので、各ヘリカル歯２１ａ〜２４ａ間での打音の発生を防止できる。

図１０及び図１１は第２の実施形態を示し、基本構成は第１実施形態と同様であるが、異なるところは、ピッチ円直径の大きな第２外歯歯車２４のヘリカル歯２４ａの捩り角度θ１を、ピッチ円直径の小さな第１外歯歯車２１のヘリカル歯は２１ａの捩り角度θ２よりも大きく設定すると共に、同じくピッチ円直径の大きな第２内歯歯車２３のヘリカル歯２３ａの捩り角度θ１を、ピッチ円直径の小さな第１内歯歯車２２のヘリカル歯２２ａの捩り角度θ２よりも大きく設定したものである。

すなわち、前記第１，第２内歯歯車２２，２３に発生する軸方向の力ｆ３，ｆ６は、ヘリカル歯２２ａ、２３ａの捩れ角度θ１、θ２が同一の場合（第１実施形態）では、ピッチ円直径の大きい第２内歯歯車２３側が小さくなり、ピッチ円直径の小さい第１内歯歯車２２側が大きくなる。そうすると、第１内歯歯車２２と第２内歯歯車２３との間に発生する軸方向の力ｆ３，ｆ６が若干アンバランスとなってしまう。

そこで、この実施形態では、前述のように、外径の大きい第２内歯歯車２３の捩れ角度θ１を大きくしたことによって第１、第２内歯歯車２２，２３の間に発生する軸方向の力ｆ３，ｆ６をバランスさせることが可能になるのである。

この結果、両内歯歯車２２，２３の軸方向の自由移動がさらに効果的に抑制されて、軸受２９でのガタの発生をさらに抑制することが可能になる。

図１２は第３の実施形態を示し、ギア比可変機構１５の各歯車の構造を変更したものである。

すなわち、ギア比可変機構６は、ほぼ円筒状のハウジング４０と、該ハウジング４０の内部に収容されて、前記操舵軸２の先端部２ａに同軸上に一体に結合された有底円筒状の第１内歯歯車４１と、該第１内歯歯車４１に偏心状態で噛合する軸状の第１外歯歯車４２と、該第１外歯歯車４２に軸方向から一体に結合された第２外歯歯車４３と、出力軸４と同軸上に設けられて、前記第２外歯歯車４３が偏心状態で噛合する有底筒状の第２内歯歯車４４と、内部に形成された偏心孔４６の内周面で前記各外歯歯車４２，４３間の外周面を相対回転自在に支持し、操舵軸２と同軸に回転する偏心カム４５と、前記電子コントローラ９を介して前記偏心カム４５を回転制御するアクチュエータ４７とから構成されている。

前記第１内歯歯車４１は、そのピッチ円直径が第２内歯歯車４３とほぼ同径に形成されているが、第１外歯歯車４２は、第２外歯歯車４４よりも大きく形成されている。

前記ハウジング４０は、前後端部内に設けられたボールベアリング４８、４８によって操舵軸２の先端部２ａと出力軸４のアッパー軸４ａの対向端部をそれぞれ軸支している。

また、前記各歯車４１〜４４の内外周には、ヘリカル歯４１ａ〜４４ａがそれぞれ形成されていると共に、該各ヘリカル歯４１ａ〜４４ａの捩り角度はほぼ同一に設定されている。

前記偏心カム４５は、ほぼ円環状に形成されて、外周面の前後両端部に配置されたボールベアリング４９，４９によってハウジング４０の内面に回転自在に支持されていると共に、前記偏心孔４６の中心Ｐ１が偏心カム４５の中心Ｐから所定量偏倚している。また、この偏心孔４６の段差内周面の前後両端部に配置されたボールベアリング５０，５０によって前記第１，第２外歯歯車４２，４３の間の結合部５１を介して両者４２，４３を回転自在に支持している。

さらに、前記各外歯歯車４２，４３は、前記偏心孔４６の内周面に径方向に沿って形成された保持穴内のばね部材５２，５３によって各内歯歯車４１，４４の各ヘリカル歯４１ａ、４４ａ方向に付勢されている。

前記アクチュエータ４６は、同じく電動モータ５４と、該電動モータ５４と偏心カム４５の外周面に設けられたウォーム歯車５５によって構成されている。

その他の構造や制御方法及び動作構成は第１実施形態と同様である。

したがって、各歯部をヘリカル歯４１ａ〜４４ａとしたことから、第１の実施形態と同様な作用効果が得られる。すなわち、各内歯歯車４１，４４を介して両外歯歯車４２，４３に発生する分力方向が互いに反対方向（圧縮、引っ張り方向）に指向することから、該各外歯歯車４２，４３は互いの分力が打ち消し合って、同一軸方向への移動が阻止されることになる。

したがって、各外歯歯車４２，４３を支持する軸受５０，５０でのガタの発生が十分に抑制されて、各歯車の伝達効率や操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について、その作用効果と共に以下に説明する。
（１）前記外歯歯車を入力軸と出力軸の各対向端部の外周面に一体に形成すると共に、前記入力軸と出力軸の各対向端部の先端部をブッシュを介して互いに軸方向移動可能に設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の車両の操舵制御装置。

この発明によれば、入、出力軸がブッシュによって軸受されて、それぞれの軸方向の移動の自由度が高くなるので、入、出力軸に設けられた第１、第２外歯歯車とそれぞれに対応する第１、第２内歯歯車とを密着して噛合させることが可能になる。この結果、トルク伝達効率が向上する。
（２）前記第１内歯歯車と第２内歯歯車の結合部の外周を、軸受を介して前記偏心カムに支持させたことを特徴とする請求項１、３又（１）に記載の車両の操舵制御装置。

この発明によれば、第１内歯歯車と第２内歯歯車の結合部は、前記第１、第２外歯歯車との噛み合いによる大きな分力が掛かり、操舵軸の回転方向によって引っ張り力と圧縮力の両方の力を受けるために変形し易くなるが、この結合部の外周面を軸受によって支持させたことから、剛性を高めることができ、前記各分力に十分に対抗することが可能になる。

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、第３実施形態の大径な第１外歯歯車４２のヘリカル歯４２ａの捩り角度を大きく設定すれば、軸方向の力のバランスを確保することができる。

また、前記各内歯、外歯歯車の外径の大きさを前後で適宜変更することも可能である。

本発明の第１実施形態の車両の操舵制御装置の全体概略図である。 本実施形態に供されるギア比可変機構の縦断面である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 本実施形態に供される第１、第２外歯歯車を示す正面図である。 本実施形態に供される第１、第２内歯歯車を示す縦断面図である。 本実施形態に供される偏心カムを示す上半分断面図である。 同偏心カムの側面図である。 第２の実施形態に供される第１、第２外歯歯車を示す正面図である。 本実施形態に供される第１、第２内歯歯車を示す縦断面図である。 第３の実施形態に供されるギア比可変機構を示す縦断面図である。

符号の説明

１…ステアリングホイール
２…操舵軸（入力軸）
３…ラック・ピニオン機構
４…出力軸
５…操舵機構
６…ギア比可変機構
７…操舵角センサ（操舵角検出手段）
８…実転舵角センサ（実転舵角検出手段）
９…電子コントローラ（制御手段）
１３…駆動モータ
１７…偏心カム
１８…アクチュエータ
２１…第１外歯歯車
２２…第１内歯歯車
２３…第２内歯歯車
２４…第２外歯歯車
２８…偏心孔
２９…ボールベアリング
ＦＬ・ＦＲ…転舵輪

Claims (3)

1. ステアリングホイールに連結された入力軸と、
   該入力軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記入力軸とほぼ同軸上に配置され、転舵輪に連係された出力軸と、
   前記転舵輪の転舵角を検出する実転舵角検出手段と、
   前記転舵輪に前記出力軸を介して転舵力を付与する操舵機構と、
   前記入力軸と出力軸との間に設けられて、入力軸から出力軸に伝達される回転力を所定のギア比に変換制御するギア比可変機構と、
   前記操舵角検出手段と実転舵角検出手段からのそれぞれの角度情報信号に基づいて前記操舵機構を制御する制御手段と、を備えた車両の操舵制御装置であって、
   前記ギア比可変機構は、
   前記入力軸と同軸上に設けられた第１外歯歯車と、
   該第１外歯歯車に偏心状態で噛合する第１内歯歯車と、
   該第１内歯歯車に軸方向から一体に設けられた第２内歯歯車と、
   前記出力軸と同軸上に設けられて、前記第２内歯歯車に偏心状態で噛合する第２外歯歯車と、
   内部に形成された偏心孔の内周面で前記各内歯歯車間の外周面を回転自在に支持し、前記入力軸と同軸に回転する偏心カムと、
   前記制御手段を介して前記偏心カムを回転制御することにより前記両内歯歯車を公転させて前記入力軸と出力軸とのギア比を可変制御するアクチュエータとを備え、
   少なくとも前記第１、第２内歯歯車の各歯部をヘリカル歯によって形成すると共に、該第１内歯歯車と第２内歯歯車のヘリカル歯の捩れ方向を同方向に設定したことを特徴とする車両の操舵制御装置。
2. ステアリングホイールに連結された入力軸と、
   該入力軸の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記入力軸とほぼ同軸上に配置され、転舵輪に連係された出力軸と、
   前記転舵輪の転舵角を検出する実転舵角検出手段と、
   前記転舵輪に前記出力軸を介して転舵力を付与する操舵機構と、
   前記入力軸と出力軸との間に設けられて、入力軸から出力軸に伝達される回転力を所定のギア比に変換制御するギア比可変機構と、
   前記操舵角検出手段と実転舵角検出手段からのそれぞれの角度情報信号に基づいて前記操舵機構を制御する制御手段と、
   を備えた車両の操舵制御装置であって、
   前記ギア比可変機構は、
   前記入力軸と同軸上に設けられた筒状の第１内歯歯車と、
   該第１内歯歯車に偏心状態で噛合する第１外歯歯車と、
   該第１外歯歯車に軸方向から一体に設けられた第２外歯歯車と、
   前記出力軸と同軸上に設けられて、前記第２外歯歯車が偏心状態で噛合する筒状の第２内歯歯車と、
   内部に形成された偏心孔の内周面で前記各外歯歯車間の外周面を相対回転自在に支持し、前記入力軸と同軸に回転する偏心カムと、
   前記制御手段を介して前記偏心カムを回転制御することにより前記外歯歯車を公転させて前記入力軸と出力軸とのギア比を可変制御するアクチュエータとを備え、
   少なくとも前記第１，第２外歯歯車の各歯部をヘリカル歯によって形成すると共に、第１外歯歯車と第２外歯歯車のヘリカル歯の捩れ方向を同方向に設定したことを特徴とする車両の操舵制御装置。
3. 前記第１内歯歯車と第２内歯歯車の各ピッチ円直径の大きさを異ならせると共に、外径の大きな一方の内歯歯車のヘリカル歯の捩り角度を、外径の小さな他方の内歯歯車のヘリカル歯の捩れ角度よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両の操舵制御装置。
   

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