JP4817018B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動車等の車両に用いられる車両用操舵装置に関するものである。

車両用操舵装置には、ケーブルによって、操舵部材に入力された操舵トルクを転舵機構に伝達するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、操舵部材側に配置された第１のプーリと、転舵機構側に配置された第２のプーリと、第１および第２のプーリを動力伝達可能に連結する一対のケーブルとを含む車両用操舵装置が開示されている。

一対のケーブルは、それぞれ、アウターケーブルとインナーケーブルとを含む。インナーケーブルは、アウターケーブル内を移動可能である。各インナーケーブルの一端部は、第１のプーリに互いに逆方向に螺旋状に巻き付けられている。また、各インナーケーブルの他端部は、第２のプーリに互いに逆方向に螺旋状に巻き付けられている。
操舵部材が操舵されると第１のプーリが回転し、この回転によって、一方のインナーケーブルの一端部が第１のプーリにさらに巻き付けられる。これにより、上記一方のインナーケーブルに張力が付与される。そして、この張力によって、上記一方のインナーケーブルの他端部が第２のプーリから巻き出されて第２のプーリが回転する。このとき、インナーケーブルは、アウターケーブル内を移動する。アウターケーブルは、インナーケーブルの移動経路を区画している。
特開２００２−２２５７３３号公報

一対のケーブルは、通常、車体の内部において他の部材に沿うようにして配設されている。そのため、一対のケーブルには、それぞれ湾曲部が形成されている。
一方、インナーケーブルがアウターケーブル内を移動する際、インナーケーブルによってアウターケーブルが押されて上記湾曲部が変形する場合がある。湾曲部が変形するとインナーケーブルの移動経路が変わるので、第１および第２のプーリ間での回転の伝達に、伝達遅れが生じる場合がある。すなわち、操舵部材の操舵に対する転舵機構の応答性が悪化する場合がある。

この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、転舵機構の応答性の悪化を防止することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、少なくとも１つの湾曲部（２６）を有するアウターケーブル（３６,３８）およびアウターケーブル内に収容された動力伝達用のインナーケーブル（３７，３９）を有するケーブル（２１,２２）を含み、操舵部材（２）と転舵機構（３）とを機械的に連結可能な伝達機構（１８）と、上記アウターケーブルの湾曲部に係合することにより上記湾曲部の変形量を抑制可能な抑制部材（３３,５１）と、この抑制部材を駆動するためのアクチュエータ（３２，５２）と、を備えた車両用操舵装置（１，１ａ）である。

本発明によれば、アクチュエータによって抑制部材を駆動することにより、上記湾曲部の変形量を抑制部材によって抑制することができる。具体的には、抑制部材からアウターケーブルに、上記湾曲部が変形する方向と反対方向の力を加えさせることにより、上記湾曲部の変形量を抑制することができる。これにより、インナーケーブルの移動経路の変化を防止することができるので、転舵機構の応答性の悪化を防止することができる。

また、本発明において、上記抑制部材は、インナーケーブルに張力が負荷されているときに、上記湾曲部の湾曲内側への変形量を抑制するようにしてある場合がある。この場合、インナーケーブルの張力が作用している上記湾曲部に対して、当該張力の作用する方向と反対向きの力を抑制部材から加えることで、当該湾曲部が湾曲内側へ変形することを抑制することができる。

また、本発明において、上記抑制部材は油圧プランジャ（３３）を含み、上記アクチュエータは転舵に伴って油圧プランジャに油圧を供給可能な油圧シリンダ（３２）を含む場合がある。
この場合、転舵輪（５）の転舵に伴って油圧シリンダ内で油圧が発生し、この油圧が油圧プランジャに伝達されることで、当該油圧プランジャが駆動される。これにより、油圧プランジャから上記湾曲部に、当該湾曲部が変形させられる方向と反対向きの力を加えることができる。

また、本発明において、上記転舵機構は、転舵に伴って軸方向（Ｘ１）に移動する転舵軸（１０）を含み、上記油圧シリンダは、転舵軸と軸方向に同行移動するピストン（４５）と、このピストンによって仕切られた一対の油室（４６）とを含む場合がある。
この場合、転舵軸とともにピストンが軸方向に移動することで、一方の油室内で作動油が圧縮されて油圧が発生し、この油圧によって油圧プランジャが駆動される。これにより、上記湾曲部の変形が抑制される。ピストンを転舵軸と軸方向に同行移動させることで、転舵軸の軸方向移動量に応じた大きさの油圧を発生させることができる。

また、本発明において、上記伝達機構は、異常発生のときに、上記ケーブルを介して操舵部材と転舵機構とを機械的に連結するように機能し、通常のときに、操舵部材と転舵輪との機械的な連結を解除するように機能し、上記通常のときに、上記油圧プランジャと油圧シリンダとの間の油路（３４）を遮断する弁（３５）が設けられている場合がある。
この場合、上記通常のときに、油圧プランジャと油圧シリンダとの間の油路が弁によって遮断されるので、油圧シリンダから油圧プランジャへの油圧の伝達が停止される。すなわち、上記通常のときは、伝達機構による動力の伝達が行われないので、抑制部材による上記湾曲部の変形の抑制を停止してもよい。

また、本発明において、上記抑制部材は電磁プランジャ（５１）を含む場合がある。この場合、アクチュエータとしての電力供給源（５２）によって電磁プランジャを駆動することにより、上記湾曲部の変形量を当該電磁プランジャによって抑制することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、本実施形態に係る車両用操舵装置１は、操舵部材と転舵機構とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ式の車両用操舵装置であり、ステアリングホイール等の操舵部材２と、ラックアンドピニオン機構等の転舵機構３とを備えている。

操舵部材２は、車体（図示せず）に対して回転可能に支持されたステアリングシャフト４の一端に連結されている。また、ステアリングシャフト４の途中部には、反力用の電動モータ６が連結されている。この反力用の電動モータ６によって、操舵部材２の操舵角等に応じた操舵反力が操舵部材２に付与される。
また、ステアリングシャフト４に沿う電動モータ６と操舵部材２との間には、操舵角センサ７と、トルクセンサ８とが配置されている。操舵角センサ７によって、操舵部材２の操舵角および操舵方向を検出することができる。また、トルクセンサ８によって、操舵部材２に加えられた操舵トルクを検出することができる。操舵角センサ７およびトルクセンサ８によって検出された検出値は、ＥＣＵ９（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力されるようになっている。

転舵機構３は、車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０と、このラック軸１０と対をなすピニオン軸１１と、ラック軸１０に転舵力を付与するための転舵アクチュエータ１２とを含む。ラック軸１０の軸方向Ｘ１の所定範囲には、ラック１３が形成されている。ピニオン軸１１の先端部（図１では下端）には、上記ラック１３と噛み合うピニオン１４が連結されている。

ラック軸１０は、車体に固定された図示しないハウジング内で軸方向移動可能に支持されている。ラック軸１０の両端部にはそれぞれタイロッド１５が結合されている。各タイロッド１５にはナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪５が連結されている。ラック軸１０を軸方向Ｘ１に移動させることにより、転舵輪５を転舵させることができる。また、転舵輪５の転舵角の大きさは、ラック軸１０の軸方向移動量に比例するようになっている。

転舵アクチュエータ１２は、電動モータ１６と、電動モータ１６の回転をラック軸１０の軸方向移動に変換するための変換機構（図示せず）とを含む。ラック軸１０は、転舵アクチュエータ１２からの転舵力を受けて軸方向Ｘ１に移動する。
操舵部材２が操舵（回転）されると、操舵部材２の操舵角および操舵トルクがそれぞれ操舵角センサ７およびトルクセンサ８によって検出される。また、車速センサ１７によって車速が検出される。そして、これらのセンサ７，８，１７によって検出された検出値は、ＥＣＵ９に入力される。ＥＣＵ９は、入力された検出値に基づいて電動モータ１６を制御する。これにより、操舵角等に応じた大きさの転舵力が転舵アクチュエータ１２からラック軸１０に付与される。これにより、転舵輪５の転舵が達成される。

一方、ＥＣＵ９は、転舵アクチュエータ１２の制御とともに、反力用の電動モータ６の制御を行う。具体的には、ＥＣＵ９が、操舵角センサ７により検出された操舵部材２の操舵角等に基づいて電動モータ６を制御する。これにより、操舵部材２の操舵角等に応じた大きさの操舵反力が、操舵部材２を介して、運転者に付与される。すなわち、この車両用操舵装置１では、操舵部材と転舵機構とが機械的に連結された車両用操舵装置と同様の操舵フィーリングが運転者に付与されるようになっている。

本実施形態に係る車両用操舵装置１は、当該車両用操舵装置１の異常時、例えば、転舵アクチュエータ１２やこれに関連する構成の故障によって、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置として機能しなくなったときに、操舵部材２と転舵機構３とを機械的に連結して、転舵輪５を転舵できるようになっている。すなわち、車両用操舵装置１は、操舵部材２と転舵機構３とを機械的に連結するための伝達機構１８を備えている。

伝達機構１８は、操舵部材２と転舵機構３とを機械的に連結するとともに、操舵部材２に入力された操舵トルクを転舵機構３に伝達することができる。伝達機構１８は、車両用操舵装置１に異常が発生したときに、操舵部材２と転舵機構３とを機械的に連結するように機能し、通常のときに、操舵部材２と転舵機構３との機械的な連結を解除するように機能する。

具体的には、伝達機構１８は、操舵部材２と転舵機構３との間において操舵部材２側に配置された第１のプーリ１９と、転舵機構３側に配置された第２のプーリ２０と、この第１のプーリ１９および第２のプーリ２０を動力伝達可能に連結する一対のケーブル２１,２２（第１のケーブル２１および第２のケーブル２２）と、操舵部材２と転舵機構３との機械的連結および連結解除を実行する連結機構２３とを含む。

第１のプーリ１９は、第１のハウジング２４内に収容されている。また、第２のプーリ２０は、第２のハウジング２５内に収容されている。一対のケーブル２１,２２の一端は、それぞれ第１のハウジング２４に固定されている（具体的には、後述するアウターケーブル３６,３８の一端がそれぞれ第１のハウジング２４に固定されている）。また、一対のケーブル２１,２２の他端は、それぞれ第２のハウジング２５に連結されている（具体的には、アウターケーブル３６,３８の他端がそれぞれ第２のハウジング２５に固定されている）。

各ケーブル２１,２２は、その両端のみが固定されており、その中間部は拘束されていない。すなわち、各ケーブル２１,２２の中間部は、車体の内部において他の部材（図示せず）に沿うようにして配設されている。各ケーブル２１,２２の中間部には、少なくとも１つの湾曲部２６が形成されている。湾曲部２６は、各ケーブル２１,２２の配設状態に応じた所定の位置に形成されている。湾曲部２６の位置は、車体の内部のレイアウトによって概ね特定される。本実施形態では、湾曲部２６が一対のケーブル２１,２２に１つずつ形成されている例について説明する。

第２のプーリ２０は、ピニオン軸１１に同行回転可能に連結されている。第１のプーリ１９は、ステアリングシャフト４と同行回転可能に連結されるようになっている。すなわち、第１のプーリ１９とステアリングシャフト４とは、連結機構２３によって機械的に連結されるようになっている。連結機構２３は、第１のプーリ１９とステアリングシャフト４との機械的連結および連結解除を実行することができる。

連結機構２３は、ステアリングシャフト４と同軸に配置された第１の軸２７および第２の軸２８と、第１の軸２７と第２の軸２８との間で互いに対向する第１の部材２９および第２の部材３０とを含む。第１の軸２７は、ステアリングシャフト４の他端（操舵部材２が連結された側と反対側の端部）に同行回転可能に連結されている。第２の軸２８は、第１のプーリ１９に同行回転可能に連結されている。第１の部材２９は第１の軸２７に固定されている。第２の部材３０は第２の軸２８に固定されている。

第１の部材２９および第２の部材３０の一方に対して他方を押圧させることにより、第１のプーリ１９とステアリングシャフト４とを機械的に連結することができる。連結機構２３による第１のプーリ１９とステアリングシャフト４との機械的連結および連結解除は、ＥＣＵ９によって制御される。連結機構２３としては、例えば、電磁クラッチ、摩擦クラッチ、噛み合いクラッチ等が挙げられる。

第１のプーリ１９とステアリングシャフト４とが機械的に連結された状態で、操舵部材２が操舵されると、操舵部材２とともに、ステアリングシャフト４および第１のプーリ１９が回転する。そして、この第１のプーリ１９の回転は、一対のケーブル２１,２２によって第２のプーリ２０に伝達される。第２のプーリ２０が回転すると、ピニオン軸１１が第２のプーリ２０と同行回転する。ピニオン軸１１の回転は、ピニオン１４およびラック１３によって、ラック軸１０の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪５の転舵が達成される。

伝達機構１８に関連して、車両用操舵装置１は、一対のケーブル２１,２２の湾曲部２６の変形量（湾曲部２６の湾曲状態の変化の大きさ）を抑制するための抑制機構３１を備えている。抑制機構３１は、抑制部材としての一対の油圧プランジャ３３と、この一対の油圧プランジャ３３を駆動するアクチュエータとしての油圧シリンダ３２とを含む。一対の油圧プランジャ３３と一対のケーブル２１,２２とは、一対一で対応している。各油圧プランジャ３３が対応するケーブル２１,２２の湾曲部２６に、当該湾曲部２６が変形する方向と反対向きの力を加えることで、当該湾曲部２６の変形量を抑制することができる。

各油圧プランジャ３３と油圧シリンダ３２とは、それぞれ配管３４によって連結されている。各油圧プランジャ３３の内部空間と油圧シリンダ３２の内部空間とは、配管３４の内部空間を含む油路を介して連通している。各配管３４には、バルブ３５が介装されている。また、一方の配管３４と、他方の配管３４とは連結配管３４ａによって連結されている。連結配管３４ａには、バルブ３５ａが介装されている。

バルブ３５ａを閉じた状態で、一対のバルブ３５を開くことにより、油圧シリンダ３２から一方の油圧プランジャ３３に作動油を供給することができる。また、一対のバルブ３５を閉じた状態で、バルブ３５ａを開くことにより、油圧シリンダ３２から送り出された作動油を、連結配管３４ａを介して油圧シリンダ３２に還流させることができる。
油圧シリンダ３２から一対の油圧プランジャ３３への作動油の供給は、上記異常のときに行われる。すなわち、抑制機構３１による一対のケーブル２１,２２の湾曲部２６の変形量の抑制は、操舵部材２と転舵機構３とが機械的に連結される上記異常のときに行われる。各バルブ３５，３５ａの開閉は、ＥＣＵ９によって制御される。

次に、第１のプーリ１９および第２のプーリ２０間での動力の伝達について詳しく説明する。
図２は、第１のプーリ１９、第２のプーリ２０、一対のケーブル２１,２２およびこれらに関連する構成の模式的な断面図である。
図１および図２を参照して、第１のプーリ１９には、連結機構２３の第２の軸２８が同軸的に連結されている。第１のプーリ１９とステアリングシャフト４とが機械的に連結された状態で、操舵部材２が操舵されると、第１のプーリ１９は、その中心軸線まわりに回転する。また、第２のプーリ２０には、ピニオン軸１１が同軸的に連結されている。一対のケーブル２１,２２（第１のケーブル２１および第２のケーブル２２）を介して第１のプーリ１９から第２のプーリ２０に回転が伝達されると、第２のプーリ２０は、その中心軸線まわりに回転する。第１のプーリ１９および第２のプーリ２０の外周には、それぞれ螺旋状の巻き溝が形成されている。

図２を参照して、第１のケーブル２１は、筒状の第１のアウターケーブル３６と、この第１のアウターケーブル３６内を挿通する第１のインナーケーブル３７とを含む。第２のケーブル２２は、筒状の第２のアウターケーブル３８と、この第２のアウターケーブル３８内を挿通する第２のインナーケーブル３９とを含む。
第１のアウターケーブル３６および第２のアウターケーブル３８は、それぞれ例えば合成樹脂等の可撓性のある材料で形成されている。第１のインナーケーブル３７および第２のインナーケーブル３９は、それぞれ例えば金属製のワイヤーにより構成されている。第１のインナーケーブル３７は、第１のアウターケーブル３６内を移動可能である。第２のインナーケーブル３９は、第２のアウターケーブル３８内を移動可能である。

第１のインナーケーブル３７の一端部は、第１のハウジング２４に形成された筒状のガイド部４０を通じて第１のハウジング２４内に導入されている。また、第１のインナーケーブル３７の他端部は、第２のハウジング２５に形成された筒状のガイド部４２を通じて第２のハウジング２５内に導入されている。
同様に、第２のインナーケーブル３９の一端部は、第１のハウジング２４に形成された筒状のガイド部４１を通じて第１のハウジング２４内に導入されている。また、第２のインナーケーブル３９の他端部は、第２のハウジング２５に形成された筒状のガイド部４３を通じて第２のハウジング２５内に導入されている。

各インナーケーブル３７,３９の一端部は、互いに重なり合わないように、巻き溝に沿って互いに逆方向に第１のプーリ１９に巻き付けられている。また、各インナーケーブル３７,３９の他端部は、互いに重なり合わないように、巻き溝に沿って互いに逆方向に第２のプーリ２０に巻き付けられている。
第１のアウターケーブル３６の一端は、第１のハウジング２４に固定されており、他端は、第２のハウジング２５に固定されている。また、第２のアウターケーブル３８の一端は、第１のハウジング２４に固定されており、他端は、第２のハウジング２５に固定されている。

第１のプーリ１９が右回りに回転すると、第１のインナーケーブル３７の一端部が第１のプーリ１９にさらに巻き付けられて、第１のインナーケーブル３７に張力が付与される。そして、この張力によって、第１のインナーケーブル３７の他端部が第２のプーリ２０から巻き出される。これにより、第２のプーリ２０に回転力が与えられ、第２のプーリ２０が回転する。

一方、第２のインナーケーブル３９の一端部は、第１のプーリ１９が回転することにより、第１のプーリ１９から巻き出される。また、第２のインナーケーブル３９の他端部は、第２のプーリ２０が回転することにより第２のプーリ２０にさらに巻き付けられる。
すなわち、第１のインナーケーブル３７が引っ張られることで、第１のプーリ１９から第２のプーリ２０に回転が伝達される。一方、第２のインナーケーブル３９は、第１のプーリ１９および第２のプーリ２０に従動する。第１のプーリ１９の回転方向が変わると、第２のインナーケーブル３９が引っ張られ、第１のインナーケーブル３７が巻き出される。すなわち、第１のプーリ１９の回転方向によって、引き側のケーブルと巻き出し側のケーブルが入れ替わるようになっている。

第１のプーリ１９および第２のプーリ２０が回転することにより、各インナーケーブル３７,３９は、対応するアウターケーブル３６,３８内を移動する。各アウターケーブル３６,３８は、対応するインナーケーブル３７,３９の移動経路を区画している。
続いて、抑制機構３１の構成および機能について詳しく説明する。
図３は、抑制機構３１を含む車両用操舵装置１の一部の模式図である。図３を参照して、油圧シリンダ３２は、ラック軸１０を取り囲むシリンダチューブ４４と、このシリンダチューブ４４内でラック軸１０に固定された環状のピストン４５とを含む。ラック軸１０は、油圧シリンダ３２のピストンロッドとして機能する。

シリンダチューブ４４の両端部とラック軸１０との間は封止されている。シリンダチューブ４４とラック軸１０との間には、ほぼ密閉された筒状の空間が形成されている。この筒状の空間には作動油が充填されている。また、この筒状の空間は、ピストン４５によって、ラック軸１０の軸方向Ｘ１に二つに仕切られている。すなわち、シリンダチューブ４４とラック軸１０との間には、ピストン４５によって仕切られた一対の油室４６が形成されている。一対の油圧プランジャ３３の内部空間は、それぞれ、一対の油室４６と連通している。

一対の油圧プランジャ３３は、一対のケーブル２１,２２の湾曲部２６に対応する位置で車体の一部１００に固定されている。具体的には、各油圧プランジャ３３は、湾曲部２６が形成される上記所定の位置の近傍に配置されている。各油圧プランジャ３３は、シリンダチューブ４７と、このシリンダチューブ４７から一端が突出するピストンロッド４８と、シリンダチューブ４７内においてピストンロッド４８の先端に固定されたピストン４９とを含む。各油圧プランジャ３３の内部には、作動油が充填された油室５０が形成されている。ピストンロッド４８およびピストン４９は、シリンダチューブ４７に対して相対移動可能である。

ラック軸１０が軸方向Ｘ１の一方側（図３では右側）に移動すると、ラック軸１０とピストン４５とが軸方向Ｘ１の一方側に同行移動する。これにより、ラック軸１０の軸方向移動量に応じた量の作動油が、上記一方の油室４６に対応する油圧プランジャ３３（図３では上側の油圧プランジャ３３。以下では「第１の油圧プランジャ３３」ともいう。）に供給される。すなわち、ラック軸１０の移動量に比例して作動油の供給量が多くなるように設定されている。第１の油圧プランジャ３３は、作動油が供給されることで駆動される。

具体的には、第１の油圧プランジャ３３のピストン４９およびピストンロッド４８が作動油の供給によって移動する（図３では、左に移動する）。ピストン４９およびピストンロッド４８の移動量は、作動油の供給量に比例して大きくなる。すなわち、ラック軸１０の移動量に比例して、ピストン４９およびピストンロッド４８の移動量が大きくなる。
ピストンロッド４８が所定量以上移動すると、ピストンロッド４８の先端が第１のケーブル２１の湾曲部２６の湾曲内側に係合して、第１のケーブル２１の湾曲部２６が当該ピストンロッド４８の先端によって押される。具体的には、第１のケーブル２１の湾曲部２６が、その湾曲内側への変形が抑制されるように押される。このとき、第１の油圧プランジャ３３によって押されている第１のケーブル２１は、引き側のケーブルとなっている。すなわち、抑制機構３１は、引き側のケーブルの湾曲部２６を押すようになっている。したがって、ラック軸１０が軸方向Ｘ１の他方側に移動すると、第２のケーブル２２の湾曲部２６が押されるようになっている。

図１および図３を参照して、上述のように、一対のケーブル２１,２２を介して第１のプーリ１９から第２のプーリ２０に回転が伝達されるとき、引き側となるインナーケーブル（第１のインナーケーブル３７または第２のインナーケーブル３９）には、張力が付与される。このとき、引き側のインナーケーブルに対応するアウターケーブル（第１のアウターケーブル３６または第２のアウターケーブル３８）が、当該インナーケーブルに押されて変位または変形する場合がある。具体的には、湾曲部２６の曲率半径が大きくなるように上記引き側のインナーケーブルに対応するアウターケーブルが変形する場合がある（図３中の二点鎖線参照）。転舵輪５の転舵角が大きくなると引き側のインナーケーブルに加わる張力が大きくなり易いので、湾曲部２６の変形は、転舵輪５の転舵角が大きい場合に生じ易い。

しかしながら、インナーケーブル３７,３９の移動経路を区画するアウターケーブル３６,３８に変形が生じると、インナーケーブル３７,３９の移動経路が変わってしまう。これにより、第１のプーリ１９および第２のプーリ２０間での回転の伝達に、伝達遅れが生じる場合がある。すなわち、操舵部材２の操舵に対する転舵機構３の応答性が悪化する場合がある。

一方、本実施形態に係る車両用操舵装置１では、一対の油圧プランジャ３３から一対のケーブル２１,２２に、アウターケーブル３６,３８の湾曲部２６がその湾曲内側に変形させられる方向と反対向きの力を付与することができる。したがって、アウターケーブル３６,３８の湾曲部２６の変形量を抑制することができる。これにより、転舵機構３の応答性の悪化を防止することができる。

また、各油圧プランジャ３３から対応するアウターケーブル３６,３８に加わる押し付け圧は、ラック軸１０の移動量、すなわち、転舵輪５の転舵角が大きくなるにしたがって大きくなるように設定されている。したがって、転舵輪５の転舵角が大きくなって引き側のインナーケーブルに加わる張力が大きくなっても、この張力に対応した押し付け圧で当該インナーケーブルに対応するアウターケーブルの湾曲部２６を押すことができる。これにより、湾曲部２６の変形を確実に抑制することができる。また、ラック軸１０の移動量に応じて押し付け圧が変化するので、油圧シリンダ３２に対して付加的な制御を行うことなく、効率的に湾曲部２６の変形を抑制することができる。

さらに、油圧を用いて一対の油圧プランジャ３３を駆動することで、アウターケーブル３６,３８が一対の油圧プランジャ３３によって勢いよく押されることを防止することができる。これにより、インナーケーブル３７，３９とアウターケーブル３６,３８とが擦れて、これらのケーブル３６〜３９が損傷することを防止することができる。すなわち、アウターケーブル３６,３８に急激な力が加わると、アウターケーブル３６,３８が対応するインナーケーブル３７，３９に押し付けられて、インナーケーブル３７，３９とアウターケーブル３６,３８とが過度に摩擦接触する場合がある。しかしながら、本実施形態のように、油圧により一対の油圧プランジャ３３を駆動することでアウターケーブル３６,３８をゆっくりと押すことができる。これにより、ケーブル３６〜３９が損傷することを防止することができる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置１ａの概略構成を示す模式図である。この図４において、上述の図１に示された各部と同等の構成部分については、図１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図４を参照して、この図４に示す実施形態が、図１に示す実施形態と主に相違するのは、抑制部材として一対の電磁プランジャ５１が用いられていることにある。

一対の電磁プランジャ５１と一対のケーブル２１,２２とは、一対一で対応している。各電磁プランジャ５１には、アクチュエータとしての電力供給源５２から電力が供給されるようになっている。各電磁プランジャ５１は、電力供給源５２からの電力供給を受けて駆動される。各電磁プランジャ５１は、そのロッド５３によって対応するケーブル２１,２２を押すことで、湾曲部２６の変形量を抑制することができる。

電力供給源５２から各電磁プランジャ５１への電力の供給は、ＥＣＵ９によって制御される。ＥＣＵ９は、転舵輪５の転舵角が大きくなるにつれて、電力供給源５２から各電磁プランジャ５１に供給される電力が大きくなるように電力供給源５２を制御する。したがって、各電磁プランジャ５１は、転舵輪５の転舵角が大きくなるにつれて、より大きな力で湾曲部２６を押すようになっている。これにより、湾曲部２６の変形を確実に抑制することができる。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、車両用操舵装置として、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置を例示したが、これに限らず、その他の形式の車両用操舵装置に本発明を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、一対の油圧プランジャ３３または一対の電磁プランジャ５１によって、一対のケーブル２１,２２を押すことにより、アウターケーブル３６,３８の湾曲部２６の変形量を抑制する例について説明したが、これ以外の方法によって当該湾曲部２６の変形を抑制してもよい。例えば、上記プランジャ３３,５１によって、アウターケーブル３６,３８の湾曲部２６が変形させられる方向と反対方向に一対のケーブル２１,２２を引くことで、当該湾曲部２６の変形量を抑制してもよい。

また、上述の実施形態では、一対のケーブル２１,２２に湾曲部２６が１つずつ形成されている例について説明したが、湾曲部２６が複数形成されている場合にも、本発明を適用することができる。この場合、湾曲部２６毎に抑制部材を設けることが好ましい。

本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 第１のプーリ、第２のプーリ、一対のケーブルおよびこれらに関連する構成の模式的な断面図である。 抑制機構を含む車両用操舵装置の一部の模式図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。

符号の説明

１，１ａ・・・車両用操舵装置、２・・・操舵部材、３・・・転舵機構、１０・・・ラック軸（転舵軸）、１８・・・伝達機構、２１・・・第１のケーブル（ケーブル）、２２・・・第２のケーブル（ケーブル）、２６・・・湾曲部、３１・・・抑制機構、３２・・・油圧シリンダ（アクチュエータ）、３３・・・油圧プランジャ（抑制部材）、３４・・・配管（油路）、３５・・・バルブ（弁）、３６・・・第１のアウターケーブル（アウターケーブル）、３７・・・第１のインナーケーブル（インナーケーブル）、３８・・・第２のアウターケーブル（アウターケーブル）、３９・・・第２のインナーケーブル（インナーケーブル）、４５・・・ピストン、４６・・・油室（一対の油室）、５１・・・電磁プランジャ（抑制部材）、５２・・・電力供給源（アクチュエータ）、Ｘ１・・・軸方向

Claims (6)

1. 少なくとも１つの湾曲部を有するアウターケーブルおよびアウターケーブル内に収容された動力伝達用のインナーケーブルを有するケーブルを含み、操舵部材と転舵機構とを機械的に連結可能な伝達機構と、
   上記アウターケーブルの湾曲部に係合することにより上記湾曲部の変形量を抑制可能な抑制部材と、
   この抑制部材を駆動するためのアクチュエータと、を備えた車両用操舵装置。
2. 請求項１において、上記抑制部材は、インナーケーブルに張力が負荷されているときに、上記湾曲部の湾曲内側への変形量を抑制するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１または２において、上記抑制部材は油圧プランジャを含み、
   上記アクチュエータは転舵に伴って油圧プランジャに油圧を供給可能な油圧シリンダを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項３において、上記転舵機構は、転舵に伴って軸方向に移動する転舵軸を含み、
   上記油圧シリンダは、転舵軸と軸方向に同行移動するピストンと、このピストンによって仕切られた一対の油室とを含むことを特徴とする車両用操舵装置。
5. 請求項３または４において、上記伝達機構は、異常発生のときに、上記ケーブルを介して操舵部材と転舵機構とを機械的に連結するように機能し、通常のときに、操舵部材と転舵輪との機械的な連結を解除するように機能し、
   上記通常のときに、上記油圧プランジャと油圧シリンダとの間の油路を遮断する弁が設けられていることを特徴とする車両用操舵装置。
6. 請求項１または２において、上記抑制部材は電磁プランジャを含むことを特徴とする車両用操舵装置。

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