JP2007008337A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチのトルク容量を小さくでき、操舵部の車両前後方向寸法の短縮化を図ることができる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】 ハンドル１を有する操舵部Ａと操向輪２２，２２を転舵する転舵部Ｂとが機械的に切り離され、操舵部Ａと転舵部Ｂとを機械的に連結するケーブル式コラム１０と、このケーブル式コラム１０の連結または切り離しを行うクラッチ６と、を備えた車両用操舵装置において、操舵部Ａとクラッチ６との間の回転軸上に配置され、クラッチ６への出力回転を増速する反力側ギア４と、クラッチ６と転舵部Ｂとの間の回転軸上に配置され、転舵部Ｂへの出力回転を減速する転舵側ギア８と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドライバの操舵入力を受ける操舵部と、操向輪を転舵する転舵部との間に機械的なつながりが無いステア・バイ・ワイヤシステム等に採用される車両用操舵装置の技術分野に属する。

従来のステア・バイ・ワイヤシステムは、ハンドルに連結されたコラムシャフトに、反力モータ、クラッチおよびバックアップ手段のハンドル側ケーブルリールが連結されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２２５７３３号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、クラッチのトルク容量（締結容量）を大きくした場合、クラッチの大型化を招くため、結果、操舵部の車両前後方向寸法が長くなり、車両搭載性に劣るという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、クラッチのトルク容量を小さくでき、操舵部の車両前後方向寸法の短縮化を図ることができる車両用操舵装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
操作入力手段を有する操舵部と操向輪を転舵する転舵部とが機械的に切り離され、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結するバックアップ手段と、このバックアップ手段の連結または切り離しを行うクラッチと、を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵部と前記クラッチとの間の回転軸上に配置され、前記クラッチへの出力回転を増速する増速手段と、
前記クラッチと前記転舵部との間の回転軸上に配置され、前記転舵部への出力回転を減速する減速手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、第１ギアと第２ギアとの間に配置されたクラッチへ入力されるトルクを、第１ギアの入力、および第２ギアの出力に対して小さくできるため、クラッチのトルク容量を小さく抑えることができる。よって、操舵部の車両前後方向寸法を短くでき、車両搭載性の向上を実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜５に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
［全体構成］
図１は実施例１の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図、図２は転舵部Ｂの詳細図である。実施例１の車両用操舵装置は、操舵部Ａ、ケーブル式コラム（バックアップ手段）１０、転舵部Ｂ、制御コントローラ１９により構成されている。以下、それぞれの構成を説明する。

操舵部Ａは、図２に示すように、ハンドル（操作入力手段）１と、コラムシャフト２と、反力モータ３と、反力側ギア（増速手段）４と、クラッチ６と、転舵側ギア（減速手段）８と、ハンドル角センサ１３と、レゾルバ１５と、を有して構成されている。

反力モータ３は、出力軸がコラムシャフト２と同軸の同軸モータであり、制御コントローラ１９からの指令電流値に応じて、コラムシャフト２に路面反力を模擬する操舵反力トルクを出力する。反力側ギア４は、反力モータ３とクラッチ６との間に設けられ、ハンドル１の回転軸方向（コラムシャフト２の軸方向）に対し、クラッチ６の回転軸方向を異ならせるものである。

クラッチ６は、コラムシャフト２とケーブル式コラム１０との間に介装され、実施例１では、図３に示すような湿式多板機械クラッチを用いている。図３において、６ａはクラッチ本体、６ｂはインナディスク、６ｃはアウタディスク６ｃ，６ｄはプレッシャープレート、６ｅはレバー、６ｆはレバーピン、６ｇはレリーズばね、６ｈは調整板、６ｉは止めピン、６ｊはナット、６ｋは平行キー、６ｍはシフタープーリ、６ｎは止め板、６ｐは止めピンばねである。

クラッチ６の締結により、ハンドル１に加えられた操舵トルクは、舵取り機構１１に機械的に伝達される。ハンドル角センサ１３は、コラムシャフト２の回転角を検出する。レゾルバ１５は、反力モータ３のモータ回転角を検出する。

ケーブル式コラム１０は、クラッチ６が締結されるバックアップモード時、操舵部Ａと転舵部Ｂとの間に介在する部材との干渉を避けて迂回しながらも、トルクを伝達するコラムシャフト機能を発揮する機械式バックアップ機構である。ケーブル式コラム１０は、コラムシャフト２と連結されたハンドル側ケーブルリール１０ａと、ピニオンシャフト２１と連結されたピニオン側ケーブルリール１０ｂに端部が両ケーブルリール１０ａ，１０ｂに固定された２本のインナーケーブルを互いに逆方向へ巻き付け、２つのリールケースに２本のインナーケーブルを内挿したアウタチューブ１０ｃ，１０ｃの両端を固定することにより構成されている。

転舵部Ｂは、図２にも示すように、舵取り機構１１と、レゾルバ１６と、トルクセンサ１７と、エンコーダ１８と、転舵モータ２０，２０と、ピニオンシャフト２１と、操向輪２２，２２と、を有して構成されている。

舵取り機構１１は、ラック&ピニオン式のステアリングギア１１ａを備え、ピニオンシャフト２１の回転に応じて操向輪２２，２２を転舵する。転舵モータ２０，２０は、ウォーム&ウォームホイール等の減速機を介してピニオンシャフト２１と連結されたモータであり、制御コントローラ１９からの指令電流値に応じて、ピニオンシャフト２１に操向輪２２，２２を転舵する転舵トルクを出力する。

レゾルバ１６は、転舵モータ２０，２０のモータ回転角を検出する。トルクセンサ１７は、ピニオンシャフト２１への入力トルクを検出する。エンコーダ１８は、ピニオンシャフト２１の回転角を検出する。

制御コントローラ１９は、ハンドル角センサ１３と、トルクセンサ１４と、レゾルバ１５，１６と、トルクセンサ１７と、エンコーダ１８と、からの検出信号が入力され、各センサ信号に基づいて、反力モータ３および転舵モータ２０，２０を駆動制御する。

通常のステア・バイ・ワイヤ制御（クラッチ６解放状態）では、ハンドル１の回転角をハンドル角センサ１３で読み取り、これに基づいた舵取り機構１１の転舵量を制御コントローラ１９にて演算し、制御コントローラ１９より転舵モータ２０，２０を駆動する指令電流値が出力され、舵取り機構１１が駆動される。このとき、舵取り機構１１に作用する反力をトルクセンサ１７にて検出し、制御コントローラ１９を介して反力モータ３を駆動する指令電流値が出力され、ハンドル１に操舵反力を与える。

ステア・バイ・ワイヤシステムに異常が発生した場合には、クラッチ６を締結してハンドル１から舵取り機構１１までを機械的に連結する。このとき、ハンドル１の操作力はハンドル１、コラムシャフト２、反力側ギア４、クラッチ６、転舵側ギア８、ケーブル式コラム１０、舵取り機構１１の順に伝達される。

［操舵部の細部構成］
図４に示すように、操舵部Ａは、ダッシュパネル９で、車体のエンジンルームと仕切られた車室内側に配置されている。反力側ギア４とクラッチ６は、第１シャフト（回転軸）５で連結され、クラッチ６と転舵側ギア８は、第２シャフト（回転軸）７で連結され、転舵側ギア８とハンドル側ケーブルリール１０ａは、第３シャフト（回転軸）８ｃで連結されている。

図５は、反力側ギア４、クラッチ６および転舵側ギア８の細部構成を示す模式図である。
反力側ギア４は、入力ギア４ａと出力ギア４ｂとで構成されたベベルギアである。入力ギア４ａは、コラムシャフト２（反力モータ３の出力軸）と連結され、出力ギア４ｂは、第１シャフト５と連結されている。コラムシャフト２に入力された回転は、反力側ギア４の回転方向変換機能により直角方向（車幅方向）に変換され、第１シャフト５を介してクラッチ６へ入力される。第１シャフト５は、コラムシャフト２および第３シャフト８ｃよりも小径に形成されている。

転舵側ギア８は、入力ギア８ａと出力ギア８ｂとで構成されたベベルギアである。入力ギア８ａは、第２シャフト７と連結され、出力ギア８ｂは第３シャフト８ｃと連結されている。クラッチ６から第２シャフト７に出力された回転は、転舵側ギア８の回転方向変換機能により直角方向（車両前後方向）に変換され、第３シャフト８ｃを介してケーブル式コラム１０のハンドル側ケーブルリール１０ａに入力される。第２シャフト７は、第１シャフト５と同様、コラムシャフト２および第３シャフト８ｃよりも小径に設定されている。

図６は、反力側ギア４の内部構造を示す図であり、反力側ギア４は、入力軸４ｃと出力軸４ｄとを有している。入力軸４ｃの一端はコラムシャフト２と連結され、他端は入力ギア４ａと連結されている。出力軸４ｄの一端は出力ギア４ｂと連結され、他端は第１シャフト５と連結されている。

入出力ギア４ａ，４ｂは、ケーシング４ｅに収容されている。入力軸４ｃは２つのニードルベアリング４ｆ，４ｇを介してケーシング４ｅに支持され、出力軸４ｄは２つのニードルベアリング４ｈ，４ｉとボールベアリング４ｊを介してケーシング４ｅに支持されている。
なお、転舵側ギア８の内部構造は、図６に示した反力側ギア４と同一構造であるため、説明を省略する。

反力側ギア４の入力ギア４ａの歯数をZ1、出力ギア４ｂの歯数をZ2とし、転舵側ギア８の入力ギア８ａの歯数をZ1'、出力ギア８ｂの歯数をZ2'としたとき、各歯数の関係は、下記の式(1)を満足する。
Z1/Z2＝Z2'/Z1' …(1)
ここで、Z1>Z2，Z1'<Z2'

すなわち、反力側ギア４はコラムシャフト２の回転を増速してクラッチ６へ出力し、転舵側ギア８はクラッチ６の出力回転を減速してケーブル式コラム１０へ出力する。また、コラムシャフト２の回転速度とケーブル式コラム１０の入力回転は同一回転数となる。

次に、作用を説明する。
［クラッチのトルク容量低減作用］
ステア・バイ・ワイヤシステムの異常時には、クラッチ６が締結され、ハンドル１の操舵力伝達は、コラムシャフト２→反力側ギア４→クラッチ６→転舵側ギア８→ケーブル式コラム１０→舵取り機構１１の順に伝達される。また、操向輪２２，２２からの路面反力は、舵取り機構１１→ケーブル式コラム１０→転舵側ギア８→クラッチ６→反力側ギア４→コラムシャフト２→ハンドル１の順に伝達される。

実施例１では、クラッチ６のハンドル側に増速ギアである反力側ギア４を設け、クラッチ６の舵取り機構１１側に減速ギアである転舵側ギア８を設けたため、クラッチ６に付加されるトルク（ドライバの操舵力および路面反力）は、反力側ギア４への入力、および転舵側ギア８からの出力に対して小さくなる。よって、クラッチ６のトルク容量を小さく抑えることができる。

また、実施例１では、反力側ギア４をベベルギアとしたため、反力モータ３よりも前輪２２，２２側の回転軸を反力側ギア４によりもコラム上からずらすことが可能となり、操舵部Ａの車両前後方向寸法を短縮できる。

［衝突時の脱落容易化作用］
実施例１では、反力側ギア４とクラッチ６を連結する第１シャフト５およびクラッチ６と転舵側ギア８とを連結する第２シャフト７への付加トルクが小さいため、第１シャフト５および第２シャフト７を小径として軽量化を図ることができる。よって、車両衝突時の第１シャフト５および第２シャフト７の切り離しが容易となる。したがって、車両衝突時、操舵部Ａに衝撃力が付加された場合、第１シャフト５または第２シャフト７が破断して操舵部Ａがダッシュパネル９側に移動し、ハンドル１とドライバ間の距離を稼ぎ、ドライバへの衝撃を低減できる。

［制御応答性向上作用］
通常のステア・バイ・ワイヤ制御時（クラッチ非締結状態）では、ハンドル１の回転角をハンドル角センサ１３で読み取り、これに基づいた舵取り機構１１の作動量を制御コントローラ１９で演算し、制御コントローラ１９より転舵モータ２０を駆動する指令を送り、舵取り機構１１を作動させる。このとき、舵取り機構１１に作用する反力をトルクセンサ１７にて検出し、制御コントローラ１９を介して反力モータ３を駆動する指令を送り、ハンドル１に操舵反力を与える。

通常時には、反力側ギア４とクラッチ６の第１シャフト５側は、ハンドル１と連れ回っており、クラッチ６の第２シャフト７側と転舵側ギア８とケーブル式コラム１０は、舵取り機構１１と連れ回ることとなる。特に反力制御では、その応答性等が直接操舵感に影響するため、連れ回りのフリクション、慣性を極力小さくしたい。

実施例１では、クラッチ６を低容量化と第１シャフト５および第２シャフト７の軽量化により、連れ回りの影響をより小さくでき、反力制御および転舵制御の応答性が高められる。また、反力側ギア４を、反力モータ３とクラッチ６との間に介装したため、反力側ギア４が持つフリクション等が、反力モータ３からハンドル１に付加される操舵反力に介入するのを回避でき、操舵フィーリングの悪化を防止できる。

［操舵部の全長短縮作用］
従来のステア・バイ・ワイヤシステムの操舵部は、ハンドルに連結されたコラムシャフトに、反力モータ、クラッチおよびケーブル式コラムのハンドル側ケーブルリールが直列、すなわち同一軸線上に配置されるため、全長（車体前後方向寸法）が長くならざるを得ない。操舵部の全長は、ダッシュパネル（ダッシュボード）との干渉を避ける必要上、また、車両衝突時の衝撃力がコラムシャフトを介してドライバへ伝達するのを避けるために、できるだけ短く設定するのが好ましい。

実施例１では、ハンドル１の回転軸の方向に対し、クラッチ６の回転軸の方向を車幅方向に変換する反力側ギア４を設けたため、上記従来技術の軸方向寸法に対し、軸方向寸法をより短く設定できる。よって、車両搭載性を向上させ、車室内のレイアウト自由度の拡大を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) ハンドル１を有する操舵部Ａと操向輪２２，２２を転舵する転舵部Ｂとが機械的に切り離され、操舵部Ａと転舵部Ｂとを機械的に連結するバックアップ手段（ケーブル式コラム１０）と、このバックアップ手段の連結または切り離しを行うクラッチ６と、を備えた車両用操舵装置において、操舵部Ａとクラッチ６との間の回転軸（第１シャフト５）上に配置され、クラッチ６への出力回転を増速する反力側ギア４と、クラッチ６と転舵部Ｂとの間の回転軸（第２シャフト７）上に配置され、転舵部Ｂへの出力回転を減速する転舵側ギア８と、を備える。よって、クラッチ６に付加されるトルクを、反力側ギア４への入力、および転舵側ギア８からの出力に対して小さくでき、クラッチ６のトルク容量を小さく抑えることができる。

(2) 反力側ギア４は、ハンドル１の回転軸方向に対しクラッチ６の回転軸方向を異ならせて出力する回転方向変換機能を備えるため、操舵部Ａの軸方向（車両前後方向寸法）を短く設定できる。よって、車両搭載性を向上させ、車室内のレイアウト自由度の拡大を図ることができる。また、操舵時のクラッチ連れ回りのフリクションを小さく抑えることができ、反力制御の応答性を向上させることができる。

(3) 転舵側ギア８は、ハンドル１の回転軸方向に対しバックアップ手段への入力方向を異ならせて出力する回転方向変換機能を備える。よって、反力側ギア４により変換されたハンドル１の回転方向を、コラムシャフト２と平行な方向に戻すことができる。

(4) 反力側ギア４とクラッチ６との間の第１シャフト５の径を、反力側ギア４とハンドル１との間のコラムシャフト２の径よりも小径に設定したため、操舵時の連れ回りの慣性を小さく抑えることができ、反力制御の応答性を向上させることができる。また、衝突時の切り離しが容易であるため、衝突時のドライバへの衝撃を低減できる。

(5) 転舵側ギア８とクラッチ６との間の第２シャフト７の径を、転舵側ギア８と転舵部Ｂ側との間の第３シャフト８ｃの径よりも小径に設定したため、転舵時の連れ回りの慣性を小さく抑えることができ、転舵制御の応答性を向上させることができる。また、衝突時の切り離しが容易であるため、衝突時のドライバへの衝撃を低減できる。

(6) クラッチ６を、摩擦クラッチとしたため、噛み合い式クラッチ（ドグクラッチ）と比較して、クラッチ締結時のミス係合の発生を抑制できる。

実施例２は、反力側ギアによる増速回転分を、ケーブル式コラムで減速する例である。

まず、構成を説明する。
図７は、実施例２の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。なお、実施例１と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
実施例２では、転舵側ギア２３の入力ギア２３ａの歯数と出力ギア２３ｂの歯数とが同数に設定され、ギア比は１対１となっている。

ケーブル式コラム２４は、ハンドル側ケーブルリール２４ａのリール径が、ピニオン側ケーブルリール２４ｂのリール径よりも小径に設定され、反力側ギア４による操舵入力の増速回転分を元の回転数に戻すように設定されている（減速手段に相当）。

反力側ギア４の入力ギア４ａの歯数をZ1、出力ギア４ｂの歯数をZ2、ハンドル側ケーブルリール２４ａのリール径をd1、ピニオン側ケーブルリール２４ｂのリール径をd2としたとき、各歯数およびリール径の関係は、下記の式(2)を満足する。
Z1/Z2＝d2/d1 …(2)
ここで、Z1>Z2、d2>d1

実施例２では、転舵側ギア２３とケーブル式コラム２３のハンドル側ケーブルリール２３ａとを連結する第３シャフト２３ｃを、コラムシャフト２よりも小径（第１シャフト５および第２シャフト７と同径）に設定されている。

次に、作用を説明する。
［制御応答性向上作用］
実施例２では、反力側ギア４による増速回転分を、ケーブル式コラム２４で減速する構成とした。よって、第１シャフト５、第２シャフト５に加え、第３シャフト２４を軽量化できるため、連れ回りの影響をより小さくでき、転舵制御の応答性を高めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵装置にあっては、以下の効果が得られる。

(7) バックアップ手段は、クラッチ締結時にハンドル１により入力される操舵トルクを２つのケーブルで操向輪２２，２２に伝達するケーブル式コラム２４とし、減速手段として、ケーブル式コラム２４のハンドル側ケーブルリール２４ａのリール径を、ピニオン側ケーブルリール２４ｂのリール径よりも小径に設定した。よって、転舵側ギア２３とケーブル式コラム２３のハンドル側ケーブルリール２３ａとを連結する第３シャフト２３ｃを軽量化でき、転舵時の連れ回りの慣性を小さく抑えることができる。

実施例３は、反力側ギアによる増速回転分を、ケーブル式コラムと舵取り機構との間に設けた減速ギアで減速する例である。

まず、構成を説明する。
図８は、実施例３の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。なお、実施例１または実施例２と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
実施例３では、ケーブル式コラム１０のピニオン側ケーブルリール１０ｂと舵取り機構１１との間に、減速ギア（減速手段）２５が介装されている。この減速ギア２５のギア比（減速比）は、反力側ギア４による操舵入力の増速回転分を元の回転数に戻すように設定されている。

減速ギア２５のギア比をZ3、反力側ギア４の入力ギア４ａの歯数をZ1、出力ギア４ｂの歯数をZ2としたとき、Z3は、下記の式(3)を満足する。
Z3＝Z2／Z1 …(3)
ここで、Z1>Z2

次に、作用を説明する。
［ケーブルフリクション低減作用］
実施例３では、反力側４による増速回転分を減速する減速ギア２５を、ケーブル式コラム１０と舵取り機構１１との間に配置したため、ケーブル式コラム１０の付加トルクを小さくでき、ケーブルフリクションを抑制できる。よって、クラッチ締結時の操舵感の向上と、ケーブル式コラム１０の耐久性向上を実現できる。

また、ケーブル式コラム１０の付加トルクを小さくできることで、ハンドル側ケーブルリール１０ａおよびピニオン側ケーブルリール１０ｂを小径にして軽量を図り、転舵時の連れ回りの慣性を小さく抑えることができる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵装置にあっては、以下の効果が得られる。

(8) 減速ギア２５は、ケーブル式コラム１０と転舵部Ｂの舵取り機構１１とを連結するため、ケーブル式コラム１０の付加トルクを小さくでき、ケーブルフリクションを抑制することができる。よって、クラッチ締結時の操舵感の向上と、ケーブル式コラム１０の耐久性向上を実現できる。

実施例４は、反力側ギアによる増速回転分を減速する減速手段として、舵取り機構のステアリングギアを用いた例である。
図９は、実施例４の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。なお、実施例３と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
舵取り機構２６のステアリングギア（減速手段）２６ａは、反力側ギア４による操舵入力の増速回転分を元の回転数に戻すステアリングギア比となるように設定されている。

ステアリングギア２６ａのステアリングギア比をZ0、通常のステアリングギア比（実施例１〜３のステアリングギア１１のギア比）をZ0^*、反力側ギア４の入力ギア４ａの歯数をZ1、出力ギア４ｂの歯数をZ2としたとき、ステアリングギア比Z0は、下記の式(4)を満足する。
Z0＝Z0^*×(Z2／Z1) …(4)
ここで、Z1>Z2

［部品点数削減作用］
実施例４では、反力側ギア４による増速回転分を減速する減速手段として、舵取り機構２６のステアリングギア２６を用いたため、減速ギア２５を別途設けた実施例３の構成に対し、部品点数の削減と、ケーブル式コラム１０のピニオン側ケーブルプーリ１０ｂから舵取り機構２６までの寸法の短縮化を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例４の車両用操舵装置にあっては、以下の効果が得られる。

(9) 減速手段を舵取り機構２６のステアリングギア２６ａとしたため、減速手段を別途設けた実施例３の構成に対し、部品点数の削減によるコストダウンと、転舵部Ｂのコンパクト化を図ることができる。

実施例５は、転舵側ギアの減速比を、反力側ギアの増速比と異ならせた例である。
まず、構成を説明する。
図１０は、実施例５の反力側ギア４、クラッチ６および転舵側ギア２７の細部構成を示す図である。なお、実施例１と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。

実施例５では、転舵側ギア（減速手段）２７の減速比を、反力側ギア４の増速比と異ならせており、反力側ギア４の入力ギア４ａの歯数をZ1、出力ギア４ｂの歯数をZ2、転舵側ギア２７の入力ギア２７ａの歯数をZ1"、出力ギア２７ｂの歯数をZ2"としたとき、各歯数の関係は、下記の式(3)を満足する。
Z1/Z2≠Z2"/Z1" …(5)
ここで、Z1>Z2，Z1"<Z2"

このとき、Z1/Z2>Z2"/Z1"とすることで、ハンドル１の操舵量に対して、操向輪２２，２２の転舵量が大きくなり、ステアリングギア比をクイックに設定できる。
一方、Z1/Z2<Z2"/Z1"とすることで、ハンドル１の操舵量に対して、操向輪２２，２２の転舵量が小さくなり、ステアリングギア比をスローに設定できる。

実施例１の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図である。 実施例１の転舵部Ｂの詳細図である。 実施例１の乾式多板機械クラッチの６の構成を示す断面斜視図である。 実施例１の操舵部Ａの構成を示す模式図である。 実施例１の反力側ギア４、クラッチ６および転舵側ギア８の細部構成を示す模式図である。 実施例１の反力側ギア４の内部構造を示す図である。 実施例２の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。 実施例３の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。 実施例４の車両用操舵装置の構成を示す模式図である。 実施例５の反力側ギア４、クラッチ６および転舵側ギア２７の細部構成を示す図である。

符号の説明

１ ハンドル
２ コラムシャフト
３ 反力モータ
４ 反力側ギア
６ クラッチ
８ 転舵側ギア
１０ ケーブル式コラム
１１ 舵取り機構
１１ａ ステアリングギア
１３ ハンドル角センサ
１５ レゾルバ
１６ レゾルバ
１７ トルクセンサ
１８ エンコーダ
１９ 制御コントローラ
２０ 転舵モータ
２１ ピニオンシャフト
２２ 操向輪

Claims (10)

1. 操作入力手段を有する操舵部と操向輪を転舵する転舵部とが機械的に切り離され、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結するバックアップ手段と、このバックアップ手段の連結または切り離しを行うクラッチと、を備えた車両用操舵装置において、
   前記操舵部と前記クラッチとの間の回転軸上に配置され、前記クラッチへの出力回転を増速する増速手段と、
   前記クラッチと前記転舵部との間の回転軸上に配置され、前記転舵部への出力回転を減速する減速手段と、
   を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置において、
   前記増速手段は、前記操作入力手段の回転軸方向に対し前記クラッチの回転軸方向を異ならせて出力する回転方向変換機能を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記減速手段は、前記操作入力手段の回転軸方向に対し前記バックアップ手段への入力方向を異ならせて出力する回転方向変換機能を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記バックアップ手段は、クラッチ締結時に前記操作入力手段により入力される操舵トルクを２つのケーブルで前記操向輪に伝達するケーブル式コラムとし、
   前記減速手段として、前記ケーブル式コラムのハンドル側ケーブルリールのリール径を、ピニオン側ケーブルリールのリール径よりも小径に設定したことを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項１または請求項３に記載の車両用操舵装置において、
   前記減速手段は、前記バックアップ手段と前記転舵部とを連結することを特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置において、
   前記減速手段を、前記転舵部のステアリングギアとしたことを特徴とする車両用操舵装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
   前記増速手段と前記クラッチとの間の回転軸の径を、前記増速手段と前記操作入力手段との間の回転軸の径よりも小径に設定したことを特徴とする車両用操舵装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
   前記減速手段と前記クラッチとの間の回転軸の径を、前記減速手段と前記転舵部側との間の回転軸の径よりも小径に設定したことを特徴とする車両用操舵装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
   前記クラッチを、摩擦クラッチとしたことを特徴とする車両用操舵装置。
10. 操作入力手段を有する操舵部と操向輪を転舵する転舵部とが機械的に切り離され、前記操舵部と前記転舵部とを機械的に連結するバックアップ手段と、このバックアップ手段の連結または切り離しを行うクラッチと、を備えた車両用操舵装置において、
    前記操舵部から前記転舵部に至る操舵軸上のクラッチ位置で、伝達トルクが小さくなるように、前記クラッチへの入力回転を増速し、前記クラッチからの出力回転を減速することを特徴とする車両用操舵装置。

Images