JPH08169351A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させ
ることができると共にこれに迅速に追従して補助駆動力
を出力軸に付与することができ、かつこれを簡単で小型
軽量の構造により実現できる駆動装置を得る。 【構成】 駆動装置としての操舵装置１０では、操舵軸
１８はベルト２６を介して転舵棒１４に連結されてい
る。転舵棒１４の摩擦板４６は、一定方向に回転する無
端ベルト４４を挟持する状態で対向している。操舵軸１
８の操舵により転舵棒１４が駆動される際には、ベルト
２６に作用する張力の分力により転舵棒１４が軸線周り
の回転され、摩擦板４６が無端ベルト４４に圧接し、ア
シスト力が転舵棒１４に付与されて操舵軸１８の操舵力
が軽減される。この場合、操舵軸１８の操舵に追従して
摩擦板４６が無端ベルト４４に圧接されるため、アシス
ト力が付与されるタイミングに遅れがなく迅速に作動さ
れ、構造も簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば車両用の操舵装置
に用いて好適な駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動
させる駆動装置として、例えば車両の操舵装置が挙げら
れる。ここで、車両の操舵装置のうち、パワーアシスト
付きの操舵装置（所謂、パワーステアリング装置）が一
般的に知られている。（一例として、実公平５−３７７
４１号公報）。

【０００３】この操舵装置では、ラックアンドピニオン
から成るかじ取り機構に加えて、操舵補助力（アシスト
力）を発生するモータを備えている。このモータは、ラ
ック軸と同軸的に配置されており、回転軸を食違い歯車
機構を介してラック軸に連結した構成となっている。ハ
ンドルが操舵されると、この操舵トルクに基づいてモー
タが駆動され、モータの駆動トルクがラック軸に伝達さ
れて操舵補助力が得られるようになっている。このよう
な操舵装置では、ラック軸の径方向に部品が突出配置さ
れることがなく小型化を図ることができる等の利点があ
る。

【０００４】しかしながら、前記公報に示された従来の
パワーアシスト付き操舵装置では、ハンドルを左右に操
舵した場合に、モータも反転駆動されるが、モータの慣
性力によって迅速な反転駆動が困難であり、ハンドル操
舵に対応する追従性が悪い欠点があった。また、前記従
来のパワーアシスト付き操舵装置では、ラック軸と同軸
的に配置されたモータやモータの駆動トルクをラック軸
に伝達するための食違い歯車機構が複雑であり、部品点
数が多く、依然として小型軽量化及び低コスト化を阻害
する原因が残存していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させるこ
とができると共に入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆
動力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減すること
ができ、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現する
ことができる駆動装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の駆
動装置は、入力軸と、軸線周りに回転可能な出力軸と、
前記入力軸に巻装されると共に前記出力軸の軸線方向お
よび径方向に離間した位置で前記出力軸に連結され、前
記入力軸の駆動力を前記出力軸へ伝達して軸線方向に駆
動させる可撓性長尺体と、前記出力軸と直交する回転軸
を有し、一定方向に回転して補助駆動力を発生する補助
駆動力発生手段と、前記出力軸の軸線周りの回転に伴っ
て前記補助駆動力発生手段に係合可能に配置され、前記
係合状態では前記補助駆動力発生手段の前記補助駆動力
を前記出力軸へ伝達する前記出力軸に固定された動力伝
達手段と、を備えている。

【０００７】請求項２に係る発明の駆動装置は、請求項
１記載の駆動装置において、前記入力軸はハンドルが取
り付けられる操舵軸とされ、前記出力軸は左右のナック
ルアームに連結されて転舵輪を転舵するための転舵棒と
され、前記可撓性長尺体は前記転舵棒に連結されたベル
トとされ、前記補助駆動力発生手段は前記回転軸によっ
て回転される無端ベルトとされ、前記動力伝達手段は前
記無端ベルトから所定距離離間し無端ベルトを挟持する
状態で配置された摩擦板とされる、ことを特徴としてい
る。

【０００８】請求項３に係る発明の駆動装置は、出力軸
と噛み合って配置され駆動力を前記出力軸へ伝達して軸
線方向に駆動させる共に、前記出力軸の軸線方向に沿っ
て移動可能な入力軸と、前記出力軸に対し軸線周りに相
対回転可能でかつ軸線方向に相対移動が阻止された状態
で前記出力軸の外周に配置され、一定方向に回転して補
助駆動力を発生する補助駆動力発生手段と、前記補助駆
動力発生手段に接触すると共に前記入力軸に連結され、
前記補助駆動力発生手段の回転方向に対する接触状態
が、前記出力軸の軸線方向に沿った前記入力軸の移動に
応じて変化することにより前記補助駆動力発生手段の前
記補助駆動力を前記出力軸へ付与する動力付与手段と、
を備えている。

【０００９】請求項４に係る発明の駆動装置は、請求項
３記載の駆動装置において、前記出力軸はラックギヤが
設けられると共に左右のナックルアームを連結し転舵輪
を転舵するための転舵棒とされ、前記入力軸は前記ラッ
クに噛み合うピニオンが設けられると共にハンドルが取
り付けられた操舵軸とされ、前記補助駆動力発生手段は
回転ドラムとされ、前記動力付与手段は前記回転ドラム
に接触し回転ドラムの軸線方向移動力を発生する接触手
段とされる、ことを特徴としている。

【００１０】請求項５に係る発明の駆動装置は、出力軸
と噛み合って配置され駆動力を前記出力軸へ伝達して軸
線方向に駆動させると共に、前記出力軸の軸線方向に沿
って移動可能な入力軸と、前記出力軸に接触可能に配置
され、一定方向に回転して補助駆動力を発生する補助駆
動力発生手段と、前記補助駆動力発生手段に係合可能で
かつ前記入力軸に連結され、前記出力軸の軸線方向に沿
った前記入力軸の移動に応じて前記補助駆動力発生手段
を前記出力軸に圧接させることにより前記補助駆動力発
生手段の前記補助駆動力を前記出力軸へ付与する動力付
与手段と、を備えている。

【００１１】請求項６に係る発明の駆動装置は、請求項
５記載の駆動装置において、前記出力軸はラックギヤが
設けられると共に左右のナックルアームに連結されて転
舵輪を転舵するための転舵棒とされ、前記入力軸は前記
ラックに噛み合うピニオンが設けられると共にハンドル
が取り付けられた操舵軸とされ、前記補助駆動力発生手
段は可撓性を有する回転ディスクとされ、前記動力付与
手段は、前記回転ディスクに対応して固定配置された一
対のカム板と前記操舵軸に連結され前記カム板にそれぞ
れ係合することにより前記回転ディスクを押圧して弾性
変形させる一対のローラとされる、ことを特徴としてい
る。

【００１２】

【作用】請求項１記載の駆動装置では、入力軸の駆動力
は可撓性長尺体を介して出力軸へ伝達されて、出力軸が
軸線方向に駆動される。

【００１３】ここで、入力軸の駆動力により可撓性長尺
体に張力が作用するが、可撓性長尺体は出力軸の軸線方
向および径方向に離間した位置で出力軸に連結されてい
るため、前記可撓性長尺体に作用する張力によって出力
軸に軸線周りの回転モーメントが発生し、出力軸が軸線
周りに回転される。これにより、出力軸に固定された動
力伝達手段が補助駆動力発生手段に係合し、補助駆動力
発生手段が発生する補助駆動力が動力伝達手段を介して
出力軸へ伝達される。したがって、入力軸の駆動力が軽
減される。

【００１４】この場合、入力軸の駆動にそのまま連動し
て動力伝達手段が補助駆動力発生手段に係合するため、
動力伝達手段が補助駆動力発生手段に係合するタイミン
グに遅れがなく、即座に補助駆動力が出力軸へ伝達され
る。したがって、入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆
動力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減すること
ができる。さらに、出力軸へ付与される補助駆動力は入
力軸の駆動力に比例して増減するため、サーボ機構とし
て作動させることができる。

【００１５】このように、請求項１記載の駆動装置で
は、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させること
ができると共に入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆動
力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００１６】請求項２記載の駆動装置では、操舵軸の操
舵力はベルトを介して転舵棒へ伝達されて、転舵棒が軸
線方向に駆動され転舵輪が転舵される。

【００１７】ここで、操舵軸の操舵力によりベルトに張
力が作用するが、ベルトは転舵棒の軸線方向および径方
向に離間した位置で転舵棒に連結されているため、前記
ベルトに作用する張力によって転舵棒に軸線周りの回転
モーメントが発生し、転舵棒が軸線周りに回転される。
これにより、転舵棒に固定された摩擦板が回転する無端
ベルトに圧接係合し、無端ベルトの回転力が摩擦板を介
して補助駆動力として転舵棒へ伝達される。したがっ
て、操舵軸の操舵力が軽減される。

【００１８】このように、操舵軸の操舵力はベルトを介
して転舵棒へ伝達されるため、従来のラックアンドピニ
オン式の操舵装置の如きギヤの噛み合い部分が無く、こ
のため異音の発生を防止できる。また、従来のラックア
ンドピニオン式の操舵装置におけるラックガイド等が不
要となり、このため転舵棒の支持剛性を左右で均等にす
ることができ、右操舵時と左操舵時との操縦性、安定性
に左右差を生じることが無くなる。さらに、ラックギヤ
やピニオンギヤの製造のための煩雑な工程を必要としな
いため、コストの低減を図ることができる。

【００１９】さらに、請求項２記載の駆動装置では、操
舵軸の操舵にそのまま連動して摩擦板が回転する無端ベ
ルトに圧接係合するため、摩擦板が無端ベルトに係合す
るタイミングに遅れがなく、即座に補助駆動力が転舵棒
へ伝達される。したがって、操舵軸の操舵に迅速に追従
して補助駆動力を転舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽
減することができる。さらに、転舵棒へ付与される補助
駆動力は操舵軸の操舵力に比例して増減するため、従来
の油圧式や電気式のパワーステアリング装置と同様にサ
ーボ機構として作動させることができる。

【００２０】このように、請求項２記載の駆動装置で
は、操舵軸の操舵力を転舵棒へ伝達して駆動させること
ができると共に操舵軸の操舵に迅速に追従して補助駆動
力を転舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００２１】請求項３記載の駆動装置では、入力軸の駆
動力がこれと噛み合う出力軸へ伝達されて、出力軸が軸
線方向に駆動される。

【００２２】ここで、入力軸の駆動直後においては、出
力軸の抵抗が大きいため出力軸は不動であり、このため
入力軸が出力軸の軸線方向に沿って相対移動する。これ
により、入力軸に連結された動力付与手段が移動され
て、補助駆動力発生手段の回転方向に対する接触状態が
変化される。この動力付与手段の接触状態の変化によっ
て、補助駆動力発生手段の補助駆動力が出力軸へ付与さ
れる。したがって、入力軸の駆動力が軽減される。

【００２３】この場合、入力軸の駆動にそのまま連動し
て動力付与手段の接触状態が変化するため、補助駆動力
が出力軸へ付与されるタイミングに遅れがなく、即座に
補助駆動力が出力軸へ伝達される。したがって、入力軸
の駆動に迅速に追従して補助駆動力を出力軸へ付与して
入力軸の駆動力を軽減することができる。さらに、出力
軸へ付与される補助駆動力は、動力付与手段の接触状態
（補助駆動力発生手段の回転方向に対する接触状態）の
変化すなわち入力軸の駆動力に比例して増減するため、
サーボ機構として作動させることができる。

【００２４】このように、請求項３記載の駆動装置で
は、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させること
ができると共に入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆動
力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００２５】請求項４記載の駆動装置では、操舵軸のピ
ニオンは転舵棒のラックギヤに噛み合って連結されてお
り、また、接触手段は回転ドラムの軸線方向中間部に位
置している。操舵軸が操舵されると、操舵軸の操舵力は
ピニオン及びラックギヤを介して転舵棒へ伝達されて、
転舵棒が軸線方向に駆動され転舵輪が転舵される。

【００２６】ここで、操舵軸の操舵直後においては、転
舵棒（すなわち、タイヤ側）の抵抗が大きいため転舵棒
は不動であり、このため操舵軸が転舵棒の軸線方向に沿
って相対移動する。これにより、操舵軸に連結された接
触手段が移動されて、回転ドラムの回転方向に対する接
触状態（接触角）が変化（偏向）される。この接触手段
の接触状態の変化によって接触手段に発生する回転ドラ
ムの軸線方向移動力が回転ドラムに作用し、さらに回転
ドラムは転舵棒に対し軸線方向相対移動が阻止されてい
るため、回転ドラムに作用した軸線方向移動力は補助駆
動力として転舵棒へ付与される。したがって、操舵軸の
操舵力が軽減される。

【００２７】この場合、操舵軸の操舵にそのまま連動し
て接触手段の接触状態が変化するため（偏向されるた
め）、補助駆動力（接触手段に発生する回転ドラムの軸
線方向移動力）が転舵棒へ付与されるタイミングに遅れ
がなく、即座に補助駆動力が転舵棒へ伝達される。した
がって、操舵軸の操舵に迅速に追従して補助駆動力を転
舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽減することができ
る。さらに、転舵棒へ付与される補助駆動力（接触手段
に発生する回転ドラムの軸線方向移動力）は、接触手段
の接触状態の変化（回転ドラムの回転方向に対する偏
向）すなわち操舵軸の操舵力に比例して増減するため、
従来の油圧式や電気式のパワーステアリング装置と同様
にサーボ機構として作動させることができる。

【００２８】このように、請求項４記載の駆動装置で
は、操舵軸の操舵力を転舵棒へ伝達して駆動させること
ができると共に操舵軸の操舵に迅速に追従して補助駆動
力を転舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００２９】請求項５記載の駆動装置では、入力軸の駆
動力がこれと噛み合う出力軸へ伝達されて、出力軸が軸
線方向に駆動される。

【００３０】ここで、入力軸の駆動直後においては、出
力軸の抵抗が大きいため出力軸は不動であり、このため
入力軸が出力軸の軸線方向に沿って相対移動する。これ
により、入力軸に連結された動力付与手段が移動されて
補助駆動力発生手段に係合し、補助駆動力発生手段が出
力軸に圧接され、補助駆動力発生手段の補助駆動力が出
力軸へ付与される。したがって、入力軸の駆動力が軽減
される。

【００３１】この場合、入力軸の駆動にそのまま連動し
て動力付与手段が補助駆動力発生手段に係合して補助駆
動力発生手段が出力軸に圧接されるため、補助駆動力が
出力軸へ付与されるタイミングに遅れがなく、即座に補
助駆動力が出力軸へ伝達される。したがって、入力軸の
駆動に迅速に追従して補助駆動力を出力軸へ付与して入
力軸の駆動力を軽減することができる。さらに、出力軸
へ付与される補助駆動力は、動力付与手段の補助駆動力
発生手段に対する係合力すなわち入力軸の駆動力（移動
量）に比例して増減するため、サーボ機構として作動さ
せることができる。

【００３２】このように、請求項５記載の駆動装置で
は、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させること
ができると共に入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆動
力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００３３】請求項６記載の駆動装置では、操舵軸のピ
ニオンは転舵棒のラックギヤに噛み合って連結されてお
り、操舵軸が操舵されると、操舵軸の操舵力はピニオン
及びラックギヤを介して転舵棒へ伝達されて、転舵棒が
軸線方向に駆動され転舵輪が転舵される。

【００３４】さらにここで、操舵軸の操舵直後において
は、転舵棒（すなわち、タイヤ側）の抵抗が大きいため
転舵棒は不動であり、このため操舵軸が転舵棒の軸線方
向に沿って相対移動する。これにより、操舵軸に連結さ
れた一対のローラが移動されてそれぞれカム板に係合し
て回転ディスクに接近移動する。このため、回転ディス
クが押圧されて変形し転舵棒に圧接され、回転ディスク
の回転力が補助駆動力として転舵棒へ付与される。した
がって、操舵軸の操舵力が軽減される。

【００３５】この場合、操舵軸の操舵にそのまま連動し
てローラが移動されてカム板に係合し回転ディスクが転
舵棒に圧接されるため、補助駆動力が転舵棒へ付与され
るタイミングに遅れがなく、即座に補助駆動力が転舵棒
へ伝達される。したがって、操舵軸の操舵に迅速に追従
して補助駆動力を転舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽
減することができる。さらに、転舵棒へ付与される補助
駆動力は、ローラの回転ディスクに対する圧接力すなわ
ち転舵軸の転舵力（移動量）に比例して増減するため、
従来の油圧式や電気式のパワーステアリング装置と同様
にサーボ機構として作動させることができる。

【００３６】このように、請求項６記載の駆動装置で
は、操舵軸の操舵力を転舵棒へ伝達して駆動させること
ができると共に操舵軸の操舵に迅速に追従して補助駆動
力を転舵棒へ付与して操舵軸の操舵力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる。

【００３７】

【実施例】図１には本発明の第１実施例に係る駆動装置
としての車両用操舵装置１０の主要部の構成が縦断面図
にて示されており、図２にはこの操舵装置１０の主要部
の構成が横断面図にて示されている。また、図３には図
１の３−３線に沿った断面図が示されている。

【００３８】操舵装置１０では、ハウジング１２内に配
置された出力軸としての転舵棒１４を備えている。この
転舵棒１４は、軸線方向両端部近傍がそれぞれブッシュ
１６によって支持されており、さらに、ナックルアーム
に連結されたタイロッド（共に図示省略）を介して転舵
輪に連結されている。これにより、転舵棒１４は軸線方
向に移動することによって転舵輪を転舵することができ
る。なお、この転舵棒１４は、軸線周りに若干量回転可
能とされている。

【００３９】また、ハウジング１２には、入力軸として
の操舵軸１８が支持されている。操舵軸１８は、転舵棒
１４に直交する向きに配置され軸受２０、２２によって
ハウジング１２に支持されている。この操舵軸１８には
ローラ２４が同軸的で一体に取り付けられている。

【００４０】このローラ２４と転舵棒１４には、可撓性
長尺体としてのベルト２６が連結されている。ベルト２
６は、可撓性を有した薄肉の長尺体で、長手方向中間部
が滑りが阻止された状態でローラ２４に巻き掛けられる
と共に、両端部がそれぞれピン２８、３０によって転舵
棒１４に連結固定されている。この場合、ベルト２６の
両端部（すなわち、ピン２８、３０）は、互いに転舵棒
１４の軸線方向に離間して位置すると共に、転舵棒１４
の径方向に離間した位置で（換言すれば、転舵棒１４の
径方向両側に位置して）転舵棒１４に連結されている。
これにより、操舵軸１８（ローラ２４）の回転力はベル
ト２６を介して転舵棒１４へ伝達されて転舵棒１４が軸
線方向へ移動される構成である。

【００４１】また、操舵軸１８の側方のハウジング１２
には、補助駆動力発生手段を構成するモータ３２が配置
されている。モータ３２は、回転軸３４が軸受３６によ
って転舵棒１４と直交する状態でハウジング１２に支持
されており、回転軸３４の先端はハウジング１２内に入
り込んでいる。この回転軸３４の先端にはプーリ３８が
一体的に取り付けられている。プーリ３８の側方のハウ
ジング１２内には、支軸４０によって支持されたプーリ
４２がプーリ３８に対向して配置されており、さらに、
これらのプーリ３８とプーリ４２には、補助駆動力発生
手段としての無端ベルト４４が巻き掛けられている。こ
れにより、モータ３２の駆動によって無端ベルト４４が
一定方向に回転される構成である。

【００４２】一方、無端ベルト４４に対応する転舵棒１
４には、動力伝達手段としての一対の摩擦板４６、４８
が取り付けられている。摩擦板４６、４８は、無端ベル
ト４４から所定距離離間して対向し無端ベルト４４を挟
持する状態で、ブラケット５０によって転舵棒１４に一
体に固定されている。これにより、転舵棒１４が軸線周
りに回転した場合には、一対の摩擦板４６、４８が転舵
棒１４と共に回転して、何れか一方の摩擦板４６、４８
が無端ベルト４４に圧接される構成である。

【００４３】上記構成の操舵装置１０では、操舵軸１８
が左右何れかの方向に操舵されると（例えば、図１矢印
Ａ方向にて示す如く、右切り時には）、この操舵力はベ
ルト２６を介して転舵棒１４へ伝達されて、転舵棒１４
が軸線方向（矢印Ｂ方向）に駆動され転舵輪が転舵され
る。

【００４４】ここで、例えば、前述の如く右切り時にお
いては、操舵軸１８の操舵力によりベルト２６に張力Ｆ
が作用するが、ベルト２６は各端部（ピン２８、３０）
が転舵棒１４の径方向に離間した位置で（互いに径方向
反対側に位置して）転舵棒１４に連結されているため、
このベルト２６に作用する張力Ｆの分力Ｆ₁ によって転
舵棒１４に軸線周りの回転モーメントが発生し、転舵棒
１４が軸線周りに回転される。これにより、図４及び図
５に示す如く、転舵棒１４に固定された摩擦板４６、４
８のうち一方の摩擦板４８が回転する無端ベルト４４に
圧接係合し、無端ベルト４４の回転力がこの摩擦板４８
を介して補助駆動力（アシスト力）として転舵棒１４へ
伝達される。したがって、操舵軸１８の操舵力が軽減さ
れる。

【００４５】また、左切り時においては、前述と同様の
作用により他方の摩擦板４６が無端ベルト４４に圧接係
合し、無端ベルト４４の回転力がこの摩擦板４６を介し
て補助駆動力（左切り方向：矢印Ｃ方向）として転舵棒
１４へ伝達され、同様に操舵軸１８の操舵力が軽減され
る。

【００４６】このように、第１実施例に係る操舵装置１
０では、操舵軸１８の操舵力はベルト２６を介して転舵
棒１４へ伝達されるため、従来のラックアンドピニオン
式の操舵装置の如きギヤの噛み合い部分が無く、このた
め異音の発生を防止できる。また、従来のラックアンド
ピニオン式の操舵装置におけるラックガイド等が不要と
なり、このため転舵棒の支持剛性を左右で均等にするこ
とができ、右操舵時と左操舵時との操縦性、安定性に左
右差を生じることが無くなる。さらに、ラックギヤやピ
ニオンギヤの製造のための煩雑な工程を必要としないた
め、コストの低減を図ることができる。

【００４７】さらに、操舵装置１０では、操舵軸１８の
操舵にそのまま連動して転舵棒１４と共に摩擦板４６、
４８が回転され、モータ３２によって回転する無端ベル
ト４４に圧接係合するため、摩擦板４６、４８が無端ベ
ルト４４に圧接するタイミングに遅れがなく、即座に補
助駆動力が転舵棒１４へ伝達される。したがって、操舵
軸１８の操舵に迅速に追従して補助駆動力を転舵棒１４
へ付与して操舵軸１８の操舵力を軽減することができ
る。さらに、転舵棒１４へ付与される補助駆動力は操舵
軸１８の操舵力に比例して増減するため、従来の油圧式
や電気式のパワーステアリング装置と同様にサーボ機構
として作動させることができる。

【００４８】このように、本第１実施例に係る操舵装置
１０では、操舵軸１８の操舵力を転舵棒１４へ伝達して
駆動させることができると共に、操舵軸１８の操舵に迅
速に追従して補助駆動力を転舵棒１４へ付与して操舵軸
１８の操舵力を軽減することができ、かつこれを簡単で
小型軽量の構造より実現することができる。

【００４９】なお、本第１実施例においては、補助駆動
力発生手段としての無端ベルト４４をモータ３２の駆動
によって一定方向に回転させる構成としたが、これに限
らず、例えばエンジン等の他の駆動源によって無端ベル
ト４４を一定方向に回転させる構成としてもよい。

【００５０】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、前記第１実施例と基本的に同一の部品には前記第１
実施例と同一の符号を付与しその説明を省略する。

【００５１】図６には本発明の第２実施例に係る駆動装
置としての車両用操舵装置６０の主要部の構成が横断面
図にて示されており、図７にはこの操舵装置６０の主要
部の構成が縦断面図にて示されている。また、図８には
図６の８ー８線に沿った断面図が示されており、図９に
は図６の９−９線に沿った断面図が示されている。

【００５２】操舵装置６０では、ハウジング１２内に配
置された出力軸としての転舵棒１４には、ラックギヤ６
２が設けられている。一方、入力軸としての操舵軸１８
は、軸受６４、６６によってホルダ６８に支持されてお
り、さらに、ホルダ６８は転舵棒１４に軸線方向に沿っ
て相対移動可能に支持されている。操舵軸１８の先端に
はピニオン７０が設けられており、転舵棒１４のラック
ギヤ６２に噛み合っている。

【００５３】一方、ホルダ６８の側方の転舵棒１４に
は、補助駆動力発生手段としての回転ドラム７２が配置
されている。回転ドラム７２は、転舵棒１４の外周に一
対の軸受７４によって支持されており、転舵棒１４に対
し軸線周りに相対回転可能でかつ軸線方向の相対移動が
阻止された状態とされている。回転ドラム７２の軸線方
向一側の外周面にはギヤ部７６が形成されている。この
ギヤ部７６にはアイドルギヤ７８が噛み合っており、さ
らにアイドルギヤ７８はモータ３２の回転軸に設けられ
たギヤ８０に噛み合っている。これにより、モータ３２
の駆動によって回転ドラム７２が転舵棒１４の軸線周り
に一定方向に回転される構成である。

【００５４】また、回転ドラム７２の軸線方向他側の外
周面には接触部８２が設けられている。この接触部８２
は、軸線方向中間部が次第に凹状（テーパー状）に縮径
されて形成されている。

【００５５】回転ドラム７２の接触部８２には、接触手
段としてのキャスター車８４が接触している。キャスタ
ー車８４は、例えばゴムやウレタン等の高摩擦係数を有
する素材によって形成されており、ホルダ８６によって
支持されて接触部８２の軸線方向中間部（最も縮径され
た部分）に位置している。ホルダ８６には支軸８８が設
けられており、この支軸８８が軸受９０によってハウジ
ング１２に回転可能に支持された構成である。さらに、
軸受９０から突出する支軸８８の先端には圧縮スプリン
グ９２が係合しており、常に支軸８８（ホルダ８６）す
なわちキャスター車８４を回転ドラム７２（接触部８
２）の方向へ付勢している。これにより、キャスター車
８４は、常に回転ドラム７２の接触部８２に圧接される
と共に、支軸８８周りに偏向可能な構成である。

【００５６】キャスター車８４を支持するホルダ８６に
は、タイロッド９４の一端が連結されており、さらにタ
イロッド９４の他端は前述したホルダ６８に連結されて
いる。これにより、ホルダ６８（操舵軸１８）が転舵棒
１４の軸線方向に移動するとこれに連動してホルダ８６
すなわちキャスター車８４が支軸８８周りに（回転ドラ
ム７２の回転方向に対して）偏向される構成である。な
お、操舵軸１８の中立状態において、キャスター車８４
が回転ドラム７２の軸線と直交して位置するように、タ
イロッド９４等の各部の寸法が設定されている。

【００５７】上記構成の操舵装置６０では、操舵軸１８
のピニオン７０は転舵棒１４のラックギヤ６２に噛み合
って連結されており、また、キャスター車８４は凹状に
縮径された回転ドラム７２の接触部８２の軸線方向中間
部に位置している。

【００５８】操舵軸１８が左右何れかの方向に操舵され
ると（例えば、図１０矢印Ａ方向にて示す如く、右切り
時には）、操舵軸１８の操舵力はピニオン７０及びラッ
クギヤ６２を介して転舵棒１４へ伝達されて、転舵棒１
４が軸線方向（矢印Ｂ方向）に駆動され転舵輪が転舵さ
れる。

【００５９】ここで、例えば前述の如く右切り時におい
て、操舵軸１８の操舵直後においては、転舵棒１４（す
なわち、タイヤ側）の抵抗が大きいため転舵棒１４は不
動であり、このため操舵軸１８がホルダ６８と共に転舵
棒１４の軸線方向（矢印Ｃ方向）に沿って相対移動す
る。このため、図１０に示す如く、ホルダ６８にタイロ
ッド９４を介して連結されたホルダ８６が同方向に移動
されてキャスター車８４が移動され、回転ドラム７２の
回転方向に対する接触状態（接触角）が変化（偏向）さ
れる（キャスター車８４は接触部８２の軸線方向外側へ
向く）。ここで、接触部８２は軸線方向外側へ向けて拡
径されているため、キャスター車８４と接触部８２の圧
接力が増加して、キャスター車８４にコーナリングフォ
ースが発生し、このキャスター車８４に発生するコーナ
リングフォースが回転ドラム７２に作用する。さらにこ
こで、回転ドラム７２は転舵棒１４に対し軸線方向相対
移動が阻止されているため、回転ドラム７２に作用した
コーナリングフォースは補助駆動力（矢印Ｂ方向）とし
て転舵棒１４へ付与される。これにより、操舵軸１８の
操舵力が軽減される。

【００６０】また、左切り時においては、前述と同様の
作用によりキャスター車８４が移動されて接触状態（接
触角）が偏向され、キャスター車８４に発生するコーナ
リングフォースが補助駆動力（矢印Ｃ方向）として転舵
棒１４へ付与され、同様に操舵軸１８の操舵力が軽減さ
れる。

【００６１】この場合、操舵軸１８の操舵にそのまま連
動してキャスター車８４の接触状態が変化するため（偏
向されるため）、補助駆動力（キャスター車８４に発生
するコーナリングフォース）が転舵棒１４へ付与される
タイミングに遅れがなく、即座に補助駆動力が転舵棒１
４へ伝達される。したがって、操舵軸１８の操舵に迅速
に追従して補助駆動力を転舵棒１４へ付与して操舵軸１
８の操舵力を軽減することができる。さらに、転舵棒１
４へ付与される補助駆動力（キャスター車８４に発生す
るコーナリングフォース）は、キャスター車８４の接触
状態の変化（回転ドラム７２の回転方向に対する偏向）
すなわち操舵軸１８の操舵力に比例して増減するため、
従来の油圧式や電気式のパワーステアリング装置と同様
にサーボ機構として作動させることができる。

【００６２】このように、第２実施例に係る操舵装置６
０では、操舵軸１８の操舵力を転舵棒１４へ伝達して駆
動させることができると共に操舵軸１８の操舵に迅速に
追従して補助駆動力を転舵棒１４へ付与して操舵軸１８
の操舵力を軽減することができ、かつこれを簡単で小型
軽量の構造より実現することができる。

【００６３】なお、本第２実施例においては、接触手段
としてキャスター車８４を適用した例を説明したが、接
触手段としてはこれに限らず、例えばスキー板の如き部
材を用いることも可能である。

【００６４】次に、図１１には本発明の第３実施例に係
る駆動装置としての車両用操舵装置１００の主要部の構
成が縦断面図にて示されており、図１２にはこの操舵装
置１００の主要部の構成が横断面図にて示されている。
また、図１３には図１１の１３−１３線に沿った断面図
が示されている。

【００６５】操舵装置１００では、ハウジング１２内に
配置された出力軸としての転舵棒１４には、ラックギヤ
１０２が設けられている。一方、入力軸としての操舵軸
１８は、軸受１０４、１０６によってホルダ１０８に支
持されており、さらに、ホルダ１０８は転舵棒１４に軸
線方向に沿って相対移動可能に支持されている。操舵軸
１８の先端にはピニオン１１０が設けられており、転舵
棒１４のラックギヤ１０２に噛み合っている。

【００６６】一方、ホルダ１０８の側方の転舵棒１４に
は、摩擦板１１４が転舵棒１４の一側面に一体的に固着
されている。この摩擦板１１４は、転舵棒１４の径方向
に大きく突出する寸法形状となっている。また、摩擦板
１１４に対向する側には、補助駆動力発生手段としての
回転ディスク１１６が摩擦板１１４と若干の隙間を有し
て対向配置されている。回転ディスク１１６は、金属あ
るいは樹脂製によって薄肉で摩擦板１１４の幅寸法と同
程度の径寸法に形成されて可撓性を有しており、押圧さ
れて撓むことにより摩擦板１１４に接触可能とされてい
る。

【００６７】回転ディスク１１６の中心部には軸部１１
８が設けられており、軸受１２０によってハウジング１
２に回転可能に支持されている。この軸部１１８は、図
示を省略したモータあるいはエンジン等の駆動源に連結
されており、これにより、回転ディスク１１６は軸部１
１８周りに一定方向に回転される構成である。

【００６８】軸部１１８を支持する軸受１２０近傍のハ
ウジング１２内周面には、動力付与手段としての一対の
右カム板１２２、左カム板１２４が固定されている。こ
の右カム板１２２と左カム板１２４は、互いに軸部１１
８を挟んだ状態で軸部１１８の両側に位置している（換
言すれば、転舵棒１４の径方向両側に位置している）。
また、右カム板１２２、左カム板１２４には、それぞれ
回転ディスク１１６の側へ向けて突出する右カム部１２
２Ａ、左カム部１２４Ａが形成されている。ここで、右
カム部１２２Ａと左カム部１２４Ａとは、互いに傾斜方
向が逆向きに形成されている。

【００６９】一方、右カム板１２２、左カム板１２４と
回転ディスク１１６との間には、動力付与手段としての
一対の右ローラ１２６、左ローラ１２８がそれぞれ配置
されている。右ローラ１２６は、右カム板１２２の右カ
ム部１２２Ａと回転ディスク１１６に接触しており、ま
た、左ローラ１２８は、左カム板１２４の左カム部１２
４Ａと回転ディスク１１６に接触している。これらの右
ローラ１２６、左ローラ１２８は、それぞれ右カム部１
２２Ａ、左カム部１２４Ａの傾斜面に沿って移動（登り
上がる）ことにより、それぞれ回転ディスク１１６を押
圧して変形させることができる構成である。

【００７０】さらに、右ローラ１２６、左ローラ１２８
には、それぞれタイロッド１３０、１３２の一端が連結
されており、さらにタイロッド１３０、１３２の他端は
前述したホルダ１０８にそれぞれ連結されている。これ
により、ホルダ１０８（操舵軸１８）が転舵棒１４の軸
線方向に移動するとこれに連動して右ローラ１２６、左
ローラ１２８が転舵棒１４の軸線方向に沿って移動され
てそれぞれ右カム部１２２Ａ、左カム部１２４Ａを登り
上がる構成である。なお、操舵軸１８の中立状態におい
て、右ローラ１２６、左ローラ１２８がそれぞれ右カム
部１２２Ａ、左カム部１２４Ａの最も低位置（すなわ
ち、回転ディスク１１６を押圧して変形させない位置）
に位置するように、タイロッド１３０、１３２等の各部
の寸法が設定されている。

【００７１】上記構成の操舵装置１００では、操舵軸１
８のピニオン１１０は転舵棒１４のラックギヤ１０２に
噛み合って連結されており、また、右ローラ１２６、左
ローラ１２８はそれぞれ右カム部１２２Ａ、左カム部１
２４Ａの最も低位置（回転ディスク１１６を押圧して変
形させない位置）に位置している。

【００７２】操舵軸１８が左右何れかの方向に操舵され
ると（例えば、図１４矢印Ａ方向にて示す如く、右切り
時には）、操舵軸１８の操舵力はピニオン１１０及びラ
ックギヤ１０２を介して転舵棒１４へ伝達されて、転舵
棒１４が軸線方向（矢印Ｂ方向）に駆動され転舵輪が転
舵される。

【００７３】ここで、例えば前述の如く右切り時におい
て、操舵軸１８の操舵直後においては、転舵棒１４（す
なわち、タイヤ側）の抵抗が大きいため転舵棒１４は不
動であり、このため操舵軸１８がホルダ１０８と共に転
舵棒１４の軸線方向（矢印Ｃ方向）に沿って相対移動す
る。このため、ホルダ１０８にタイロッド１３０、１３
２を介して連結された右ローラ１２６、左ローラ１２８
が共に同方向へ移動される。さらにここで、右カム板１
２２の右カム部１２２Ａと左カム板１２４の左カム部１
２４Ａとは互いに傾斜方向が逆向きに形成されているた
め、右ローラ１２６と左ローラ１２８が共に同方向へ移
動されると、右ローラ１２６のみが右カム板１２２の右
カム部１２２Ａに係合する。

【００７４】右ローラ１２６が右カム部１２２Ａに係合
すると、右ローラ１２６が回転ディスク１１６に接近移
動する。このため、図１４及び図１５に示す如く、回転
ディスク１１６が押圧されて変形し、転舵棒１４に固定
された摩擦板１１４に圧接される。これにより、回転デ
ィスク１１６の回転力が補助駆動力（矢印Ｂ方向）とし
て転舵棒１４へ付与される。したがって、操舵軸１８の
操舵力が軽減される。

【００７５】また、左切り時においては、前述と同様の
作用により左ローラ１２８のみが左カム板１２４の左カ
ム部１２４Ａに係合して左ローラ１２８が回転ディスク
１１６に接近移動し、回転ディスク１１６が押圧されて
変形して摩擦板１１４に圧接される。これにより、回転
ディスク１１６の回転力が補助駆動力（矢印Ｃ方向）と
して転舵棒１４へ付与され、同様に操舵軸１８の操舵力
が軽減される。この場合、操舵軸１８の操舵にそのまま
連動して右ローラ１２６及び左ローラ１２８が移動され
て右カム部１２２Ａまたは左カム部１２４Ａに係合し回
転ディスク１１６が摩擦板１１４（転舵棒１４）に圧接
されるため、補助駆動力が転舵棒１４へ付与されるタイ
ミングに遅れがなく、即座に補助駆動力が転舵棒１４へ
伝達される。したがって、操舵軸１８の操舵に迅速に追
従して補助駆動力を転舵棒１４へ付与して操舵軸１８の
操舵力を軽減することができる。さらに、転舵棒１４へ
付与される補助駆動力は、右ローラ１２６または左ロー
ラ１２８の回転ディスク１１６に対する圧接力すなわち
操舵軸１８の操舵力（移動量）に比例して増減するた
め、従来の油圧式や電気式のパワーステアリング装置と
同様にサーボ機構として作動させることができる。

【００７６】このように、第３実施例に係る操舵装置１
００では、操舵軸１８の操舵力を転舵棒１４へ伝達して
駆動させることができると共に操舵軸１８の操舵に迅速
に追従して補助駆動力を転舵棒１４へ付与して操舵軸１
８の操舵力を軽減することができ、かつこれを簡単で小
型軽量の構造より実現することができる。

【００７７】なお、前述した第１乃至第３実施例におい
ては、本発明に係る駆動装置を車両の操舵装置１０、６
０、１００等に適用して説明したが、本発明はこれに限
らず、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して軸線方向に駆
動させる構成のものであれば他の装置においても適用可
能である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る駆動装置
は、入力軸の駆動力を出力軸へ伝達して駆動させること
ができると共に入力軸の駆動に迅速に追従して補助駆動
力を出力軸へ付与して入力軸の駆動力を軽減することが
でき、かつこれを簡単で小型軽量の構造より実現するこ
とができる優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す横断面図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す図１の３−３線に沿った断面図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示し操舵軸が右に操舵された状態の図２に対応す
る横断面図である。

【図５】本発明の第１実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示し操舵軸が右に操舵された状態の図３に対応す
る断面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す横断面図である。

【図７】本発明の第２実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第２実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す図６の８ー８線に沿った断面図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る操舵装置の主要部の
構成を示す図６の９−９線に沿った断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示し操舵軸が右に操舵された状態の図７に対応
する縦断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示す縦断面図である。

【図１２】本発明の第３実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示す横断面図である。

【図１３】本発明の第３実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示す図１１の１３−１３線に沿った断面図であ
る。

【図１４】本発明の第３実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示し操舵軸が右に操舵された状態の図１１に対
応する縦断面図である。

【図１５】本発明の第３実施例に係る操舵装置の主要部
の構成を示し操舵軸が右に操舵された状態の図１３に対
応する断面図である。

【符号の説明】

１０ 操舵装置（駆動装置） １４ 転舵棒（出力軸） １８ 操舵軸（入力軸） ２０ ベルト（可撓性長尺体） ４４ 無端ベルト（補助駆動力発生手段） ４６ 摩擦板（動力伝達手段） ４８ 摩擦板（動力伝達手段） ６０ 操舵装置（駆動装置） ６２ ラックギヤ ６８ ホルダ ７０ ピニオン ７２ 回転ドラム（補助駆動力発生手段） ８４ キャスター車（動力付与手段、接触手段） １００ 操舵装置（駆動装置） １０２ ラックギヤ １０８ ホルダ １１０ ピニオン １１４ 摩擦板 １１６ 回転ディスク（補助駆動力発生手段） １２２ 右カム板（動力付与手段） １２２Ａ右カム部 １２４ 左カム板（動力付与手段） １２４Ａ左カム部 １２６ 右ローラ（動力付与手段） １２８ 左ローラ（動力付与手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸と、 軸線周りに回転可能な出力軸と、 前記入力軸に巻装されると共に前記出力軸の軸線方向お
   よび径方向に離間した位置で前記出力軸に連結され、前
   記入力軸の駆動力を前記出力軸へ伝達して軸線方向に駆
   動させる可撓性長尺体と、 前記出力軸と直交する回転軸を有し、一定方向に回転し
   て補助駆動力を発生する補助駆動力発生手段と、 前記出力軸の軸線周りの回転に伴って前記補助駆動力発
   生手段に係合可能に配置され、前記係合状態では前記補
   助駆動力発生手段の前記補助駆動力を前記出力軸へ伝達
   する前記出力軸に固定された動力伝達手段と、 を備えた駆動装置。
2. 【請求項２】 前記入力軸はハンドルが取り付けられる
   操舵軸とされ、前記出力軸は左右のナックルアームに連
   結されて転舵輪を転舵するための転舵棒とされ、前記可
   撓性長尺体は前記転舵棒に連結されたベルトとされ、前
   記補助駆動力発生手段は前記回転軸によって回転される
   無端ベルトとされ、前記動力伝達手段は前記無端ベルト
   から所定距離離間し無端ベルトを挟持する状態で配置さ
   れた摩擦板とされる、 ことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. 【請求項３】 出力軸と噛み合って配置され駆動力を前
   記出力軸へ伝達して軸線方向に駆動させる共に、前記出
   力軸の軸線方向に沿って移動可能な入力軸と、 前記出力軸に対し軸線周りに相対回転可能でかつ軸線方
   向に相対移動が阻止された状態で前記出力軸の外周に配
   置され、一定方向に回転して補助駆動力を発生する補助
   駆動力発生手段と、 前記補助駆動力発生手段に接触すると共に前記入力軸に
   連結され、前記補助駆動力発生手段の回転方向に対する
   接触状態が、前記出力軸の軸線方向に沿った前記入力軸
   の移動に応じて変化することにより前記補助駆動力発生
   手段の前記補助駆動力を前記出力軸へ付与する動力付与
   手段と、 を備えた駆動装置。
4. 【請求項４】 前記出力軸はラックギヤが設けられると
   共に左右のナックルアームを連結し転舵輪を転舵するた
   めの転舵棒とされ、前記入力軸は前記ラックに噛み合う
   ピニオンが設けられると共にハンドルが取り付けられた
   操舵軸とされ、前記補助駆動力発生手段は回転ドラムと
   され、前記動力付与手段は前記回転ドラムに接触し回転
   ドラムの軸線方向移動力を発生する接触手段とされる、 ことを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
5. 【請求項５】 出力軸と噛み合って配置され駆動力を前
   記出力軸へ伝達して軸線方向に駆動させると共に、前記
   出力軸の軸線方向に沿って移動可能な入力軸と、 前記出力軸に接触可能に配置され、一定方向に回転して
   補助駆動力を発生する補助駆動力発生手段と、 前記補助駆動力発生手段に係合可能でかつ前記入力軸に
   連結され、前記出力軸の軸線方向に沿った前記入力軸の
   移動に応じて前記補助駆動力発生手段を前記出力軸に圧
   接させることにより前記補助駆動力発生手段の前記補助
   駆動力を前記出力軸へ付与する動力付与手段と、 を備えた駆動装置。
6. 【請求項６】 前記出力軸はラックギヤが設けられると
   共に左右のナックルアームに連結されて転舵輪を転舵す
   るための転舵棒とされ、前記入力軸は前記ラックに噛み
   合うピニオンが設けられると共にハンドルが取り付けら
   れた操舵軸とされ、前記補助駆動力発生手段は可撓性を
   有する回転ディスクとされ、前記動力付与手段は、前記
   回転ディスクに対応して固定配置された一対のカム板と
   前記操舵軸に連結され前記カム板にそれぞれ係合するこ
   とにより前記回転ディスクを押圧して弾性変形させる一
   対のローラとされる、 ことを特徴とする請求項５記載の駆動装置。