JP2002154447A - 操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者のハンドル操作から独立して転舵車輪
の転舵角を制御するべく、ステアリングハンドルに対し
てピニオンの相対位置を変化させたときに、この変化を
吸収すること。 【解決手段】 操舵装置１０は、ステアリングハンドル
２１に連結したピニオン３１と転舵車輪２７，２７に連
結したラック軸３３とからなるラックアンドピニオン機
構２５を、ハウジング３５に収納し、このハウジング３
５を車幅方向へ移動させることによっても転舵車輪２
７，２７を操舵することができるようにしたものであ
る。ステアリングハンドル２１とピニオン３１との間
に、車幅方向へのハウジング３５の移動を許容する自在
軸継手機構２３を介在させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者のハンドル
操作から独立して、転舵車輪の転舵角を制御することが
できるようにした操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の運転中において、走行路面の状況
や自然状況などの外的要因は頻繁に変化する。種々の外
的要因により車両の走行状態や操舵状態は急激に変化し
得る。このような変化に対し、運転者はハンドル操作に
よって安定した走行状態を維持することになる。例え
ば、高速走行中の車両の側面に向って吹く横風は、車両
の直進を妨げようとする。このような外的要因に対し、
運転者はハンドル操作によって直進走行を維持しなけれ
ばならず、面倒である。この点を踏まえて近年、車両の
走行状態や操舵状態に応じて運転者の操縦を支援するこ
とにより、操縦安定性や車両の運動性能をより高めるよ
うにした操舵装置の開発が進んでいる。この種の操舵装
置としては、例えば特許第２５０１６０６号公報「操舵
装置」が知られている。以下、この従来の技術について
説明する。

【０００３】図１１は特許第２５０１６０６号公報の図
１に基づき作成した説明図である。なお、各構成要素の
名称や符号については適宜変更した。従来の操舵装置４
００は、車体４０１に左右２個のリンク４０２，４０２
を介してギヤハウジング４０３を車幅方向（図の左右方
向）へスイング可能に連結するとともに、車体４０１に
左右２個の弾性部材４０４，４０４を介してギヤハウジ
ング４０３を車幅方向及び径方向に変位可能に支持した
というものである。さらに操舵装置４００は、車体４０
１に弾性部材４０５を介してアクチュエータ４０６を支
持し、アクチュエータ４０６の駆動用ロッド４０７にＬ
字状のアーム４０８の一端を連結し、アーム４０８の他
端をギヤハウジング４０３に固定したというものであ
る。

【０００４】ギヤハウジング４０３はラックアンドピニ
オン機構４１１を収納したものである。ラックアンドピ
ニオン機構４１１は、ステアリングハンドル４１２にス
テアリングシャフト４１３及び軸継手４１４，４１４を
介して連結したピニオン４１５と、転舵車輪４１６，４
１６にタイロッド４１７，４１７を介して連結したラッ
ク軸４１８とからなる。

【０００５】このような操舵装置４００は、ステアリン
グハンドル４１２を操舵することにより、ラックアンド
ピニオン機構４１１を介して転舵車輪４１６，４１６を
転舵させることができる。しかも、アクチュエータ４０
６の駆動用ロッド４０７を進退させ、アーム４０８を介
してギヤハウジング４０３を車幅方向へ移動させること
で、ラックアンドピニオン機構４１１を車幅方向へ移動
させることによっても、転舵車輪４１６，４１６を転舵
させることができる。従って、運転者のハンドル操作を
アクチュエータ４０６で支援することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、ギ
ヤハウジング４０３と共にラックアンドピニオン機構４
１１を車幅方向へ移動させるようにしたものである。一
方、ステアリングシャフト４１３の取付け位置は変わら
ない。ピニオン４１５を設けたピニオン軸４１９が移動
したときに、ステアリングシャフト４１３に対して相対
位置が変化する。この相対位置の変化を吸収するような
配慮が必要であり改良の余地がある。

【０００７】そこで本発明の目的は、運転者のハンドル
操作から独立して転舵車輪の転舵角を制御するべく、ス
テアリングハンドルに対してピニオンの相対位置を変化
させたときに、この変化を吸収することができる技術を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、ステアリングハンドルに連結したピニオ
ンと転舵車輪に連結したラック軸とからなるラックアン
ドピニオン機構を、ハウジングに収納し、このハウジン
グを車幅方向へ移動させることによっても転舵車輪を操
舵することができるようにした操舵装置において、ステ
アリングハンドルとピニオンとの間に、車幅方向へのハ
ウジングの移動を許容する自在軸継手機構を介在させた
ことを特徴とする。

【０００９】車体に対してハウジングを車幅方向へ移動
させたときに、ハウジングと共にピニオンは移動する。
これに対して、ステアリングハンドルの位置は不変であ
る。ステアリングハンドルに対し、ピニオンの相対位置
は変化することになる。このとき、自在軸継手機構は車
幅方向へのピニオンの変位を許容する。この結果、ハウ
ジングも車幅方向へ移動可能である。ピニオン及びハウ
ジングは車幅方向へ円滑に移動することができる。

【００１０】請求項２は、ステアリングハンドルに連結
したピニオンと転舵車輪に連結したラック軸とからなる
ラックアンドピニオン機構を、ハウジングに収納し、ピ
ニオンをラック軸の軸方向へ変位させることによっても
転舵車輪を操舵することができるようにした操舵装置に
おいて、ステアリングハンドルとピニオンとの間に、ラ
ック軸の軸方向へのピニオンの変位を許容する自在軸継
手機構を介在させたことを特徴とする。

【００１１】ステアリングハンドルの位置は不変であ
る。ピニオンをラック軸の軸方向へ変位させたときに、
ステアリングハンドルに対してピニオンの相対位置が変
化する。このとき、自在軸継手機構はラック軸の軸方向
へのピニオンの変位を許容する。ピニオンはラック軸の
軸方向へ円滑に変位することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、
「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向
に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。

【００１３】先ず、第１実施例の操舵装置について図１
〜図４に基づき説明する。図１は本発明に係る操舵装置
（第１実施例）の模式図である。第１実施例の操舵装置
１０は、車両のステアリングハンドル２１から転舵車輪
２７，２７に至るステアリング系２０と、このステアリ
ング系２０に補助トルクを加える補助トルク機構４０
と、運転者のハンドル操作から独立して転舵車輪２７，
２７の転舵角を制御することができる補助操舵機構５０
とからなる。この操舵装置１０は、ラック軸３３の両端
から操舵トルクを取り出すようにしたエンドテイクオフ
型操舵装置である。

【００１４】ステアリング系２０は、ステアリングハン
ドル２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手機
構２３を介してピニオン軸２４を連結し、ピニオン軸２
４に第１ラックアンドピニオン機構２５を連結し、第１
ラックアンドピニオン機構２５に左右のタイロッド２
６，２６を介して左右の転舵車輪２７，２７を連結した
ものである。

【００１５】第１ラックアンドピニオン機構２５は、ピ
ニオン軸２４に設けた第１ピニオン３１と、第１ピニオ
ン３１に噛み合う第１ラック３２を設けて車幅方向に延
びたラック軸３３とからなり、ハウジング３５に収納し
たものである。言い換えれば第１ラックアンドピニオン
機構２５は、ステアリングハンドル２１に連結した第１
ピニオン３１と転舵車輪２７，２７に連結したラック軸
３３とからなる。ハウジング３５は、ピニオン軸２４を
回転可能に且つ軸方向移動不能に取付けるとともに、ラ
ック軸３３を軸方向（車幅方向）へスライド可能に取付
けたものであり、さらには、ラック軸３３と同心で車幅
方向へ細長い収納部材である。

【００１６】補助トルク機構４０は、ステアリングハン
ドル２１で発生したステアリング系２０の操舵トルクを
検出する操舵トルクセンサ４１と、操舵トルクセンサ４
１の検出信号に基づき制御信号を発生する制御部４２
と、制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを
発生する電動機４３と、電動機４３に連結した第２ラッ
クアンドピニオン機構４４とからなる。操舵トルクセン
サ４１及び電動機４３は、ハウジング３５に取付けたも
のである。

【００１７】第２ラックアンドピニオン機構４４は、電
動機４３の出力軸４３ａに設けた第２ピニオン４５と、
第２ピニオン４５に噛み合う第２ラック４６とからな
る。第２ラック４６は、第１ラックアンドピニオン機構
２５のラック軸３３に設けたものである。すなわち、第
１ラックアンドピニオン機構２５のラック軸３３が、第
２ラックアンドピニオン機構４４のラック軸を兼ねる。

【００１８】このような操舵装置１０によれば、運転者
がステアリングハンドル２１を操舵することにより発生
した操舵トルクを、ピニオン軸２４及び第１ラックアン
ドピニオン機構２５を介して、ラック軸３３に伝達する
ことができる。さらには、操舵トルクを操舵トルクセン
サ４１で検出し、この検出信号に基づき制御部４２で制
御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応
じた補助トルクを電動機４３で発生し、第２ラックアン
ドピニオン機構４４を介して、ラック軸３３に伝達する
ことができる。従って、運転者の操舵トルクに電動機４
３の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸３
３及びタイロッド２６，２６を介して左右の転舵車輪２
７，２７を転舵させることができる。

【００１９】補助操舵機構５０は、補助制御部５１にて
予め設定した所定の操舵条件に基づいてアクチュエータ
５２を駆動することで、アクチュエータ５２にてハウジ
ング３５を車幅方向へ移動させるようにしたものであ
る。補助制御部５１は例えば、ステアリングハンドル２
１の操舵角を検知する操舵角センサ５３、車両の走行速
度を検知する車速センサ５４、ハウジング３５の変位量
を検知する変位量検知センサ５５の各検知信号に応じて
アクチュエータ５２を駆動制御する機能を有する。

【００２０】さらに詳しく説明すると、補助操舵機構５
０は、車体５７にリンク機構６０を介してハウジング３
５を車幅方向へ移動可能に支持し、アクチュエータ５２
で駆動リンク６４を介してリンク機構６０をスイング駆
動することで、ハウジング３５を車幅方向へ移動させる
ようにしたものである。以下、補助操舵機構５０の構成
を詳しく説明する。

【００２１】図２は本発明に係る操舵装置（第１実施
例）の構成図である。補助操舵機構５０のリンク機構６
０は、車幅方向へスイング可能に車体５７に連結した左
右２個のリンクアーム（第１・第２リンクアーム６１
Ｌ，６１Ｒ）である。詳しくはリンク機構６０は、車体
５７の支持台５８，５８に支軸５９，５９を介して第１
・第２リンクアーム６１Ｌ，６１Ｒの基部６１ａ，６１
ａを車幅方向へスイング可能に連結し、第１・第２リン
クアーム６１Ｌ，６１Ｒをラック軸３３の軸心３３ａに
直交する方向に延し、第１・第２リンクアーム６１Ｌ，
６１Ｒのスイング端６１ｂ，６１ｂに連結ピン６２，６
２を介してハウジング３５を車幅方向へ移動可能に連結
したものである。

【００２２】２個のリンクアーム６１Ｌ，６１Ｒにハウ
ジング３５を連結する部位は、ラック軸３３の近傍であ
る。具体的には、ラック軸３３の軸心３３ａに直交する
位置に連結ピン６２，６２を配置した。このようなリン
ク機構６０は、ハウジング３５と車体５７と２個のリン
クアーム６１Ｌ，６１Ｒとによって４節平行リンクをな
すことになる。

【００２３】動力伝達機構７０は、アクチュエータ５２
の出力軸５２ａに取付けた小ギヤ７１と、小ギヤ７１に
噛み合うべく支軸７２に回転可能に取付けた大ギヤ７３
と、小・大ギヤ７１，７３を収納したギヤケース７４
と、からなるギヤ減速機構である。ギヤケース７４は、
アクチュエータ５２を結合した状態で車体５７に取付け
たものである。

【００２４】このようにアクチュエータ５２とリンク機
構６０との間に介在した動力伝達機構７０は、負荷側の
リンク機構６０からの力によってアクチュエータ５２が
駆動されることを阻止するセルフロック機能を有してい
る。「セルフロック機能」とは、入力側から出力側への
動力伝達を許容し、出力側から入力側への動力伝達を阻
止する機能のことを言う。具体的には、小・大ギヤ７
１，７３にハイポイドギヤを採用した。ハイポイドギヤ
の組合せは、負荷側から駆動側への逆方向の動力伝達効
率（逆伝達効率）が一般に小さい。この動力伝達効率を
更に、負荷側のリンク機構６０からの力でアクチュエー
タ５２が駆動されることを阻止するように設定した。停
止状態のアクチュエータ５２が外力によって駆動される
ことはない。

【００２５】左右２個のリンクアーム６１Ｌ，６１Ｒの
うち１個（第１リンクアーム６１Ｌ）はスイング端６１
ｂを更に延長し、延びた先端部６１ｃに駆動リンク６４
を介してアクチュエータ５２の出力部にスイング可能に
連結したものである。具体的には、図左の第１リンクア
ーム６１Ｌは先端部６１ｃに連結ピン６３にて駆動リン
ク６４の一端をスイング可能に連結したものである。駆
動リンク６４の他端は、大ギヤ７３のディスク７３ａに
且つ大ギヤ７３の回転中心から所定距離だけ離れた位置
に、連結ピン７５でスイング可能に連結したものであ
る。支軸５９，５９、連結ピン６２，６２，６３，７５
は互いに平行である。

【００２６】図３は本発明に係る操舵装置（第１実施
例）の自在軸継手機構の構成図である。自在軸継手機構
２３は、ラック軸３３の軸方向への第１ピニオン３１の
変位を許容、すなわち車幅方向へのハウジング３５の移
動を許容するものである。言い換えると自在軸継手機構
２３は、ステアリングハンドル２１の回転トルクをピニ
オン軸２４に伝達するとともに、ラック軸３３の軸方向
（ハウジング３５の車幅方向）には伸縮可能な機構であ
る。

【００２７】自在軸継手機構２３は具体的には、不図示
の車体に固定されたステアリングコラムに回転可能に支
持されたステアリングシャフト２２に連結した第１自在
軸継手８１と、ピニオン軸２４に連結した第２自在軸継
手８２と、第１・第２自在軸継手８１，８２間に介在さ
せた軸方向伸縮継手８３と、からなる。軸方向伸縮継手
８３はスプライン軸継手又はセレーション軸継手であ
り、第１自在軸継手８１に連結した雌カップリング８４
と、雌カップリング８４に連結するとともにピニオン軸
２４に連結した雄カップリング８５とからなる。スプラ
イン軸継手又はセレーション軸継手であるから、雌カッ
プリング８４に対して雄カップリング８５は軸方向へ相
対的に変位可能である。

【００２８】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る操舵装
置（第１実施例）の自在軸継手機構の作用図である。
（ａ）に示すように、ピニオン軸２４はステアリングシ
ャフト２２から左へ距離Ｌ１だけ偏心した位置に配置し
たものである。運転者がステアリングハンドルを操舵す
ることにより発生した操舵トルクを、ステアリングシャ
フト２２→第１自在軸継手８１→軸方向伸縮継手８３→
第２自在軸継手８２の経路でピニオン軸２４に伝達し
て、第１ピニオン３１を回転させることができる。

【００２９】（ｂ）に示すように、ハウジング３５を図
左へ移動量Ｌ２だけ移動させたとき、ハウジング３５と
共にピニオン軸２４並びに第１ピニオン３１も、車幅方
向左へ移動する。この結果、ステアリングハンドル並び
にステアリングシャフト２２に対して、第１ピニオン３
１の相対位置は変化する。この相対位置の変化に応じ、
雌カップリング８４に対して雄カップリング８５は相対
的に軸方向へ変位する。すなわち軸方向伸縮継手８３は
伸びることで、第１ピニオン３１並びにハウジング３５
の変位を許容する。

【００３０】（ｃ）に示すように、ハウジング３５を図
右へ移動量Ｌ３だけ移動させたとき、ハウジング３５と
共にピニオン軸２４並びに第１ピニオン３１も、車幅方
向右へ移動する。この結果、ステアリングハンドル並び
にステアリングシャフト２２に対して、第１ピニオン３
１の相対位置は変化する。この相対位置の変化に応じ、
雌カップリング８４に対して雄カップリング８５は相対
的に軸方向へ変位する。すなわち軸方向伸縮継手８３は
縮むことで、第１ピニオン３１並びにハウジング３５の
変位を許容する。

【００３１】以上の説明のように、車体に対してハウジ
ング３５を車幅方向へ移動させたときに、ハウジング３
５と共に第１ピニオン３１は移動する。これに対して、
ステアリングハンドル並びにステアリングシャフト２２
の位置は不変である。ステアリングシャフト２２に対
し、第１ピニオン３１の相対位置は変化することにな
る。このとき、自在軸継手機構２３は車幅方向への第１
ピニオン３１の変位を許容する。この結果、ハウジング
３５も車幅方向へ移動可能である。第１ピニオン３１及
びハウジング３５は車幅方向へ円滑に移動することがで
きる。

【００３２】次に、上記図２に基づき補助操舵機構５０
の作用を説明する。この図に示すように、第１，第２リ
ンクアーム６１Ｌ，６１Ｒはラック軸３３に対し直交す
る方向に延びているときに、中立状態にある。操舵条件
に応じて、アクチュエータ５２で動力伝達機構７０の大
ギヤ７３を図時計回りに所定角度だけ回転させると、駆
動リンク６６は図左へ変位する。図左の第１リンクアー
ム６１Ｌは駆動リンク６６に押されて図左へスイングす
る。リンク機構６０が４節平行リンクの役割を果たすの
で、図右の第２リンクアーム６１Ｒも図左へスイングす
る。リンク機構６０と共にハウジング３５並びに第１ピ
ニオン３１も、左へスイングしつつラック軸３３の軸方
向左へ変位する。運転者がステアリングハンドル２１を
握っているときには、第１ピニオン３１は回転しない。
従って、ラック軸３３はハウジング３５と共に軸方向左
へ移動する。このようにして、転舵車輪２７，２７を転
舵することができる。

【００３３】この状態から大ギヤ７３を図反時計回りに
回転させると、リンク機構６０と共にハウジング３５、
第１ピニオン３１並びにラック軸３３も、この図に示す
中立位置に復帰する。一方、中立位置にある第１リンク
アーム６１Ｌを図右へスイングさせることで、左スイン
グ時と同様にラック軸３３を軸方向右へ移動させること
ができる。このように、運転者のハンドル操作から独立
して転舵車輪２７，２７（図１参照）の転舵角を制御す
ることができる。

【００３４】さらには、ステアリングハンドル２１を操
舵しつつ、操舵条件に応じてアクチュエータ５２で動力
伝達機構７０の大ギヤ７３を回転させることができる。
ラック軸３３の軸方向への全移動量Ｓ０は、運転者のハ
ンドル操作によるラック軸３３の移動量Ｓ１に、アクチ
ュエータ５２によるラック軸３３の移動量Ｓ２を合成し
たものになる（Ｓ０＝Ｓ１±Ｓ２）。従って、ラック軸
３３の移動量を加算して転舵車輪２７，２７を大きく転
舵させたり、又はラック軸３３の移動量を減算して小さ
く転舵させることができる。

【００３５】次に第２実施例の操舵装置について図５に
基づき説明する。図５は本発明に係る操舵装置（第２実
施例）の模式図である。第２実施例の操舵装置１００
は、ラック軸３３の長手途中に左右のタイロッド１２
６，１２６を連結することで、ラック軸３３の長手途中
から操舵トルクを取り出すようにした、センタテイクオ
フ形式操舵装置であることを特徴とする。他の構成につ
いては上記図１〜図４に示す第１実施例の操舵装置１０
と同じであり、同一符号を付し、その説明を省略する。

【００３６】次に第３実施例の操舵装置について図６〜
図８に基づき説明する。なお、上記図１〜図４に示す第
１実施例の操舵装置１０と同じ構成については同一符号
を付し、その説明を省略する。

【００３７】図６は本発明に係る操舵装置（第３実施
例）の模式図である。第３実施例の操舵装置２００は、
上記ステアリング系２０と上記補助トルク機構４０と補
助操舵機構２５０とからなる。この操舵装置２００は、
ラック軸３３の両端から操舵トルクを取り出すようにし
たエンドテイクオフ型操舵装置である。補助操舵機構２
５０は、運転者のハンドル操作から独立して転舵車輪２
７，２７の転舵角を制御するものである。

【００３８】補助操舵機構２５０のハウジング２３５
は、ラック軸３３と同心で車幅方向へ細長い収納部材で
あって、ブラケット２３６及びハウジング支持台２３７
を介して車体２３８に取付けたものである。このような
ハウジング２３５は、（１）ラック軸３３を車幅方向へ
スライド可能に取付けるようにして、第１ラックアンド
ピニオン機構２５を収納し、さらに、（２）操舵トルク
センサ４１及び電動機４３を取付けたものである。

【００３９】補助操舵機構２５０は、補助制御部２５１
にて予め設定した所定の操舵条件に基づいてアクチュエ
ータ２５２を駆動することで、アクチュエータ２５２に
て第１ピニオン３１をラック軸３３の軸方向へ変位させ
るようにしたものである。補助制御部２５１は例えば、
ステアリングハンドル２１の操舵角を検知する操舵角セ
ンサ２５３、車両の走行速度を検知する車速センサ２５
４、第１ピニオン３１の変位量を検知する変位量検知セ
ンサ２５５の各検知信号に応じてアクチュエータ２５２
を駆動制御する機能を有する。以下、補助操舵機構２５
０の構成を詳しく説明する。

【００４０】図７は本発明に係る操舵装置（第３実施
例）の補助操舵機構の斜視図である。補助操舵機構２５
０は、ハウジング２３５にスイングアーム２６１の基部
２６２を支軸２６３にてラック軸３３の軸方向へスイン
グ可能に連結し、スイングアーム２６１のスイング中間
部２６４に第１ピニオン３１（すなわちピニオン軸２
４）を回転可能に支持し、スイングアーム２６１のスイ
ング先端部２６５に駆動リンク２６６並びに動力伝達機
構２７０を介してアクチュエータ２５２の出力部を連結
したものである。アクチュエータ２５２は電動機であ
る。

【００４１】動力伝達機構２７０は、アクチュエータ２
５２の出力軸２５２ａに取付けた小ギヤ２７１と、小ギ
ヤ２７１に噛み合うべく支軸２７２に回転可能に取付け
た大ギヤ２７３と、からなるギヤ減速機構である。

【００４２】このようにアクチュエータ２５２とスイン
グアーム２６１との間に介在した動力伝達機構２７０
は、負荷側のスイングアーム２６１からの力によってア
クチュエータ２５２が駆動されることを阻止するセルフ
ロック機能を有している。具体的には、小・大ギヤ２７
１，２７３にハイポイドギヤを採用した。ハイポイドギ
ヤの組合せは、負荷側から駆動側への逆方向の動力伝達
効率が一般に小さい。この動力伝達効率を更に、負荷側
のスイングアーム２６１からの力でアクチュエータ２５
２が駆動されることを阻止するように設定した。停止状
態のアクチュエータ２５２が外力によって駆動されるこ
とはない。

【００４３】スイングアーム２６１のスイング先端部２
６５は、駆動リンク２６６の一端を連結ピン２６７でス
イング可能に連結したものである。駆動リンク２６６の
他端は、大ギヤ２７３のディスク２７３ａに且つ大ギヤ
２７３の回転中心から所定距離だけ離れた位置に、連結
ピン２７４でスイング可能に連結したものである。第１
ピニオン３１、支軸２６３，２７２及び連結ピン２６
７，２７４は互いに平行である。このような補助操舵機
構２５０はハウジング２３５に収納したものであり、ま
た、アクチュエータ２５２はハウジング２３５に取付け
たものである。

【００４４】この図に示すように、スイングアーム２６
１はラック軸３３に対し直交する方向に延びているとき
に中立状態にある。この中立状態において、アクチュエ
ータ２５２で動力伝達機構２７０を介してスイングアー
ム２６１をラック軸３３の軸方向へスイングさせること
ができる。

【００４５】操舵条件に応じて、アクチュエータ２５２
で動力伝達機構２７０の大ギヤ２７３を図時計回りに所
定角度だけ回転させると、駆動リンク２６６は図左へ変
位する。スイングアーム２６１は駆動リンク２６６に押
されて図左へスイングする。スイングアーム２６１と共
に第１ピニオン３１も、左へスイングしつつラック軸３
３の軸方向左へ変位する。運転者がステアリングハンド
ル２１（図１参照）を握っているときには、第１ピニオ
ン３１は回転しない。従って、変位した第１ピニオン３
１によってラック軸３３は軸方向左へ変位する。このよ
うにして、転舵車輪２７，２７（図１参照）を転舵する
ことができる。

【００４６】この状態から大ギヤ２７３を図反時計回り
に回転させると、スイングアーム２６１並びに第１ピニ
オン３１が中立位置に復帰して、ラック軸３３を中立位
置に復帰させる。一方、中立位置にあるスイングアーム
２６１を図右へスイングさせることで、変位した第１ピ
ニオン３１によってラック軸３３を軸方向右へ変位させ
ることができる。このようにして、転舵車輪２７，２７
（図１参照）を転舵することができる。

【００４７】さらには、ステアリングハンドル２１（図
１参照）を操舵しつつ、操舵条件に応じてアクチュエー
タ２５２で動力伝達機構２７０の大ギヤ２７３を回転さ
せることができる。ラック軸３３の軸方向への全移動量
Ｓ１０は、運転者のハンドル操作によるラック軸３３の
移動量Ｓ１１に、アクチュエータ２５２によるラック軸
３３の移動量Ｓ１２を合成したものになる（Ｓ１０＝Ｓ
１１±Ｓ１２）。従って、ラック軸３３の移動量を加算
して転舵車輪２７，２７を大きく転舵させたり、又はラ
ック軸３３の移動量を減算して小さく転舵させることが
できる。なお、スイングアーム２６１のスイング角が小
さいので、第１ピニオン３１と第１ラック３２との噛み
合い状態に影響はない。

【００４８】図８は本発明に係る操舵装置（第３実施
例）の自在軸継手機構の構成図である。第３実施例の操
舵装置２００における自在軸継手機構２３は、上記図３
に示す自在軸継手機構２３と同じ構成であり、同一符号
を付し、その説明を省略する。ピニオン軸２４はステア
リングシャフト２２から左へ偏心した位置にある。運転
者がステアリングハンドルを操舵することにより発生し
た操舵トルクを、ステアリングシャフト２２→第１自在
軸継手８１→軸方向伸縮継手８３→第２自在軸継手８２
の経路でピニオン軸２４に伝達して、第１ピニオン３１
を回転させることができる。

【００４９】第１ピニオン３１が図左へ変位したとき
に、ステアリングハンドル並びにステアリングシャフト
２２に対して、第１ピニオン３１の相対位置は変化す
る。この相対位置の変化に応じて軸方向伸縮継手８３が
伸び、第１ピニオン３１の変位を許容する。一方、第１
ピニオン３１が図右へ変位したときに、ステアリングハ
ンドル並びにステアリングシャフト２２に対して、第１
ピニオン３１の相対位置は変化する。この相対位置の変
化に応じて軸方向伸縮継手８３が縮み、第１ピニオン３
１の変位を許容する。

【００５０】以上の説明のように、ステアリングハンド
ル並びにステアリングシャフト２２の位置は不変であ
る。ラック軸３３の軸方向へ第１ピニオン３１を変位さ
せたときに、ステアリングシャフト２２に対し、第１ピ
ニオン３１の相対位置は変化することになる。このと
き、自在軸継手機構２３はラック軸３３の軸方向への第
１ピニオン３１の変位を許容する。この結果、第１ピニ
オン３１はラック軸３３の軸方向へ円滑に変位すること
ができる。

【００５１】ところで、上記操舵装置１０，１００，２
００に備える自在軸継手機構２３は、第１・第２自在軸
継手８１，８２と軸方向伸縮継手８３との組合せ構造に
限定されるものではない。軸方向伸縮継手８３も、回転
トルクを確実に伝達可能であるとともに、軸方向へ円滑
に伸縮可能（進退可能、可撓性を含む）であればよく、
スプライン軸継手やセレーション軸継手に限定されるも
のではない。例えば、軸方向への伸縮作用がより円滑な
軸方向伸縮継手８３として、樹脂製スプライン軸継手、
樹脂製セレーション軸継手、ボールスプライン継手（ラ
ジアル形ボールスプライン）を採用することができる。
また、軸方向への可撓性を有する軸方向伸縮継手８３と
して、ラバーカップリングを採用することができる。さ
らには、自在軸継手機構２３の別実施例として、次の図
９に示す構成を採用することができる。

【００５２】図９は本発明に係る自在軸継手機構（別実
施例）の構成図である。別実施例の自在軸継手機構３２
３は、不図示の車体に固定されたステアリングコラムに
回転可能に支持されたステアリングシャフト２２に連結
した第１自在軸継手３８１と、ピニオン軸２４に連結し
た第２自在軸継手３８２とを、第３自在軸継手３８３で
連結したものである。第３自在軸継手３８３は、第１・
第２自在軸継手３８１，３８２同士を結ぶ直線Ｌｉから
距離Ｘ１だけオフセットしている。具体的には、第１自
在軸継手３８１に第１連結軸３８４を介して第３自在軸
継手３８３を連結し、第３自在軸継手３８３に第２連結
軸３８５を介して第２自在軸継手３８２を連結した。

【００５３】図１０は本発明に係る自在軸継手機構（別
実施例）の作用図である。第２自在軸継手３８２はピニ
オン軸２４と共にラック軸３３の軸方向（ハウジング３
５の車幅方向）へ移動する。このため、第２自在軸継手
３８２の移動軌跡Ｑ１は、ラック軸３３の軸方向へ延び
る直線である。一方、第１自在軸継手３８１の位置は不
変である。このため、第３自在軸継手３８３の移動軌跡
Ｑ２は、第１自在軸継手３８１をスイング中心とした円
弧である。

【００５４】第２・第３自在軸継手３８２，３８３間の
距離は不変であり、この範囲内において第３自在軸継手
３８３は変位可能である。例えば、第２自在軸継手３８
２が移動軌跡Ｑ１上を図左の点Ｐ１まで変位したときに
は、第３自在軸継手３８３は移動軌跡Ｑ２上を点Ｐ２ま
で変位する。また、第２自在軸継手３８２が移動軌跡Ｑ
１上を図右の点Ｐ３まで変位したときには、第３自在軸
継手３８３は移動軌跡Ｑ２上を点Ｐ４まで変位する。こ
のようにして、ラック軸３３の軸方向への第１ピニオン
３１の変位を許容するすることができる。第１ピニオン
３１やハウジング３５をラック軸３３の軸方向（車幅方
向）へ円滑に変位させることができる。

【００５５】なお、上記本発明の実施の形態において、
補助トルク機構４０の有無は任意である。また、アクチ
ュエータ５２，２５２は電動機に限定されるものではな
く、例えば油圧モータ、リニアモータ、エアシリンダ、
電動シリンダ、油圧シリンダ、ソレノイドであってもよ
い。さらにまた、操舵装置２００はエンドテイクオフ形
式操舵装置に限定されるものではなく、センタテイクオ
フ形式操舵装置であってもエンドテイクオフ形式と同様
の効果を発揮することができる。また、請求項２の操舵
装置は、第１ピニオン３１（ピニオン）をラック軸３３
の軸方向へ変位可能にハウジング３５に取付けたもので
あればよく、例えば、ラック軸３３の軸方向へ第１ピニ
オン３１が平行移動するようにしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、ステアリングハンドルとピニオンと
の間に、車幅方向へのハウジングの移動を許容する自在
軸継手機構を介在させたので、ピニオンを収納したハウ
ジングが車幅方向へ移動したときに、ステアリングハン
ドルに対するピニオン並びにハウジングの相対位置の変
化を許容する。従って、ハウジング及びピニオンを車幅
方向へ円滑に移動させることができる。

【００５７】請求項２は、ステアリングハンドルとピニ
オンとの間に、ラック軸の軸方向へのピニオンの変位を
許容する自在軸継手機構を介在させたので、ピニオンが
ラック軸の軸方向へ変位したときに、ステアリングハン
ドルに対するピニオンの相対位置の変化を許容する。従
って、ピニオンを車幅方向へ円滑に変位させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る操舵装置（第１実施例）の模式図

【図２】本発明に係る操舵装置（第１実施例）の構成図

【図３】本発明に係る操舵装置（第１実施例）の自在軸
継手機構の構成図

【図４】本発明に係る操舵装置（第１実施例）の自在軸
継手機構の作用図

【図５】本発明に係る操舵装置（第２実施例）の模式図

【図６】本発明に係る操舵装置（第３実施例）の模式図

【図７】本発明に係る操舵装置（第３実施例）の補助操
舵機構の斜視図

【図８】本発明に係る操舵装置（第３実施例）の自在軸
継手機構の構成図

【図９】本発明に係る自在軸継手機構（別実施例）の構
成図

【図１０】本発明に係る自在軸継手機構（別実施例）の
作用図

【図１１】特許第２５０１６０６号公報の図１に基づき
作成した説明図

【符号の説明】

１０，１００，２００…操舵装置、２１…ステアリング
ハンドル、２３，３２３…自在軸継手機構、２４…ピニ
オン軸、２５…ラックアンドピニオン機構（第１ラック
アンドピニオン機構）、２７…転舵車輪、３１…ピニオ
ン（第１ピニオン）、３２…ラック（第１ラック）、３
３…ラック軸、３３ａ…軸心、３５，２３５…ハウジン
グ、５０，２５０…補助操舵機構、５２，２５２…アク
チュエータ、６０…リンク機構、２６１…スイングアー
ム、７０，２７０…動力伝達機構。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 113:00 113:00 119:00 119:00 (72)発明者 松浦 一夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 滝川 桂一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D030 DC39 DC40 3D032 CC02 CC06 DA03 DA15 DA16 EB05 EC31 GG01 3D033 CA02 CA03 CA04 CA13 CA16 CA17 CA18 CA21 JB01 JB19

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルに連結したピニオ
   ンと転舵車輪に連結したラック軸とからなるラックアン
   ドピニオン機構を、ハウジングに収納し、このハウジン
   グを車幅方向へ移動させることによっても前記転舵車輪
   を操舵することができるようにした操舵装置において、
   前記ステアリングハンドルと前記ピニオンとの間に、車
   幅方向への前記ハウジングの移動を許容する自在軸継手
   機構を介在させたことを特徴とする操舵装置。
2. 【請求項２】 ステアリングハンドルに連結したピニオ
   ンと転舵車輪に連結したラック軸とからなるラックアン
   ドピニオン機構を、ハウジングに収納し、前記ピニオン
   を前記ラック軸の軸方向へ変位させることによっても前
   記転舵車輪を操舵することができるようにした操舵装置
   において、前記ステアリングハンドルと前記ピニオンと
   の間に、前記ラック軸の軸方向への前記ピニオンの変位
   を許容する自在軸継手機構を介在させたことを特徴とす
   る操舵装置。