JP2003182621A

JP2003182621A - 操舵装置

Info

Publication number: JP2003182621A
Application number: JP2001392924A
Authority: JP
Inventors: Hideji Kimura; 秀司木村; Tomoyasu Kada; 友保嘉田; Naotake Kanda; 尚武神田; Ryohei Hayama; 良平葉山; Masayuki Ueno; 眞之植野
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】舵取に異常が生じた場合においても舵取が困
難となることを未然に防止し得る操舵装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール２に連結された回
転軸３０に設けられ、大きさが可変のオリフィスを有す
る第１仕切と、舵取機構１に連結されたピニオン軸４０
に設けられ、前記第１仕切を収容する容器４４と、容器
４４内に設けられた第２仕切とを備え、容器４４内の流
体を介して前記第１及び第２仕切間で力を伝達し、回転
軸３０及びピニオン軸４０間で回転力を伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の操作に応
じて舵取用の車輪を操向させるための自動車の操舵装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の舵取りは、車室の内部に配され
た操舵手段の操作（一般的にはステアリングホイールの
回転操作）を、舵取り用の車輪（一般的には前輪）の操
向のために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行わ
れる。

【０００３】自動車用の舵取機構としては、ボールねじ
式、ラック・ピニオン式等の種々の形式のものが実用化
されており、ステアリングホイールの回転操作に応じた
舵取りを行わせる構成となっている。

【０００４】また、操舵手段としてのステアリングホイ
ールを舵取機構と機械的に連結せずに配する一方、舵取
機構の中途に操舵用のアクチュエータを配し、このアク
チュエータを、前記操舵手段の操作方向及び操作量の検
出結果に基づいて動作させ、舵取機構に操舵力を加え
て、前記操舵手段の操作に応じた舵取りを行わせる構成
とした分離型の操舵装置が提案されている。

【０００５】以上の如き分離型の操舵装置は、操舵手段
の操作量と操舵用アクチュエータの動作量との対応関係
が機械的な制約を受けずに設定できることから、車速の
高低、旋回程度、加減速の有無等、自動車の走行状態に
応じた操舵特性の変更に柔軟に対応できる。

【０００６】更には、ＩＴＳ（Intelligent Transport
Systems）、ＡＨＳ（Automated Highway Systems）等、
近年その開発が進められている自動運転システムへの対
応が容易であるという利点を有する等、従来の操舵装置
において実現不能な多くの利点を有しており、自動車技
術の発展のために有用なものとして注目されている。

【０００７】なお、舵取機構に操舵力を加えるアクチュ
エータとしては、走行状態に応じた操舵特性の変更制御
の容易性を考慮して、一般的に、電動モータ（操舵モー
タ）が用いられている。

【０００８】また、舵取機構から切り離された操舵手段
には、電動モータ（反力モータ）及びギア機構を備えて
なる反力付与手段を付設し、操舵手段に適度の反力を加
えることにより、操舵手段と舵取機構とが機械的に連結
されたかの如き感覚での舵取操作を行わせ得るようにし
てある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く構成された
分離型の操舵装置は、舵取機構に付設された操舵モータ
の出力のみによって舵取が行われる。従って、操舵モー
タ又は操舵モータの制御回路等が故障した場合には、舵
取りが困難となる虞れがあった。

【００１０】また、操舵手段への反力の付加は反力モー
タを用いるためにコスト高であり、さらに反力モータの
制御においては反力の付加が遅れたり、反力が付加され
ない場合等があった。瞬間的な負荷の変化が操舵手段に
伝わり難く、中立位置付近の操舵感覚に問題があった。
例えば、切り出しの手応え又は路面凹凸部への乗り上げ
時の手応えが操舵手段に伝わらない場合があった。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、操舵モータが故障する等して舵取に異常が生じ
た場合においても舵取りが困難となることを未然に防止
し得る操舵装置を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、車輪側の瞬間的な負荷の
変化を操舵手段に伝えることによって操舵感を向上させ
た操舵装置を提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、電動モータを用いずに操
舵手段に反力を与えることによって低コスト化を図った
操舵装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る操舵装置
は、操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角
検出手段とを備え、検出した操舵角に応じて舵取機構の
舵角を制御する操舵装置において、前記操舵手段に連結
された第１軸と、前記舵取機構に連結された第２軸と、
前記第１及び第２軸のうちの一方に設けられ、オリフィ
スを有する第１仕切と、前記第１及び第２軸のうちの他
方に設けられ、前記第１仕切を収容する容器と、該容器
内に設けられた第２仕切とを備え、前記容器内の流体を
介して前記第１及び第２仕切間で力を伝達し、前記第１
及び第２軸間で回転力を伝達すべくなしてあることを特
徴とする。

【００１５】このような操舵装置は、第１軸又は第２軸
が回転した場合、容器内の粘性流体等の流体を介して第
１及び第２仕切間で回転力が伝達され、第１軸から第２
軸又は第２軸から第１軸へ回転力が伝達される。伝達さ
れる回転力は第１仕切のオリフィス（貫通孔）の大きさ
に応じて変化する。オリフィスが大きい場合は、オリフ
ィスを通過する流体量が増加し、第１及び第２仕切間で
伝達される回転力は小さく、第１軸及び第２軸は互いに
無関係に回転する場合もある。オリフィスが小さい場合
は、オリフィスを通過する流体量が減少し、第１及び第
２仕切間で伝達される回転力は大きく、第１軸及び第２
軸はオリフィスの大きさに応じた回転比で回転する。オ
リフィスを閉じた場合、第１及び第２仕切間の流体は移
動できず、回転力がそのまま伝達される。このとき、第
１軸と第２軸とは相対回転不能に連結された状態となっ
ており、操舵手段の操舵角に対する舵取機構の舵角の比
は、固定される。

【００１６】第２発明に係る操舵装置は、第１発明にお
いて、前記オリフィスの大きさは可変であり、前記オリ
フィスの大きさを変える開閉制御手段を備え、前記オリ
フィスを通過する流体量を変えて前記第１及び第２軸間
で伝達される回転力を変更すべくなしてあることを特徴
とする。

【００１７】このような操舵装置は、開閉制御手段によ
りオリフィスの大きさを変えることができる。オリフィ
スの大きさを変えることにより、第１軸と第２軸との回
転比を変えることができる。例えば、オリフィスを全開
にした場合は、第１軸と第２軸とが互いに無関係に回転
できるようにオリフィスを構成することができる。オリ
フィスを閉じた場合、第１軸と第２軸とは相対回転不能
に連結された状態となる。

【００１８】第３発明に係る操舵装置は、第２発明にお
いて、前記舵角は、前記舵取機構に取付けられた電動モ
ータにより増減されており、前記電動モータの異常を検
出する異常検出手段を備え、異常が検出された場合に前
記オリフィスを閉じて前記第１軸及び第２軸を連結すべ
くなしてあることを特徴とする。

【００１９】このような操舵装置は、異常検出手段によ
り電動モータの異常が検出された場合、開閉制御手段に
よりオリフィスは閉じられ、第１軸と第２軸とは相対回
転不能に連結される。第１軸と第２軸とが相対回転不能
に連結されているため、一般的な操舵手段と舵取機構と
が機械的に連結された操舵装置と同様に、操舵を行うこ
とができる。

【００２０】第４発明に係る操舵装置は、操舵手段と、
該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段とを備
え、検出した操舵角に応じて舵取機構の舵角を制御する
操舵装置において、前記操舵手段に連結された回転軸
と、オリフィスを有する仕切が設けられた移動部材と、
前記仕切を収容する容器と、前記回転軸の回転を前記移
動部材及び前記仕切の移動に変換する変換手段とを備
え、前記容器内の流体により前記仕切及び前記移動部材
の移動を制動し、前記回転軸の回転を制動すべくなして
あることを特徴とする。

【００２１】このような操舵装置は、前記変換手段によ
り、回転軸の回転は移動部材の移動に変換される。移動
部材の移動により、粘性流体等の流体が満たされた容器
内の仕切が移動する。流体により仕切の移動は制動され
るため、移動部材の移動も制動され、回転軸の回転も制
動される。流体により、仕切及び移動部材を介して、回
転軸（操舵手段）へ反力を与えることができる。

【００２２】第５発明に係る操舵装置は、第４発明にお
いて、前記オリフィスの大きさは可変であり、前記オリ
フィスの大きさを変える開閉制御手段を備え、前記オリ
フィスを通過する流体量を変えて前記回転軸への制動力
を変更すべくなしてあることを特徴とする。

【００２３】このような操舵装置は、開閉制御手段でオ
リフィスの大きさを変更することにより、仕切及び移動
部材の移動に対する制動力を変えることができる。オリ
フィスの大きさを変えることにより、回転軸（操舵手
段）へ付加する反力を変更することができる。

【００２４】第６発明に係る操舵装置は、操舵手段と、
該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段とを備
え、検出した操舵角に応じて舵取機構の舵角を制御する
操舵装置において、操舵手段に連結され、第１羽根部材
を有する回転軸と、前記第１羽根部材が収容され、該第
１羽根部材と対向する第２羽根部材を有する容器とを備
え、該容器内の前記第１及び第２羽根部材間の流体抵抗
により前記回転軸の回転を制動することを特徴とする。

【００２５】このような操舵装置は、第１羽根部材と第
２羽根部材の間の粘性流体等の流体抵抗によって第１羽
根部材（回転軸）の回転は制動される。流体抵抗によっ
て回転軸（操舵手段）へ反力を与えることができる。

【００２６】第７発明に係る操舵装置は、第６発明にお
いて、前記第１及び第２羽根部材間の距離が変化するよ
うに、前記第２羽根部材を移動する移動手段を備えるこ
とを特徴とする。

【００２７】このような操舵装置は、前記移動手段によ
り、第１羽根部材と第２羽根部材との間の距離を変化さ
せることができる。第１及び第２羽根部材の距離が近く
なるほど流体抵抗は大きくなる。その距離の変化に応じ
て回転軸（操舵手段）へ付加する反力を変えることがで
きる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。（第１の実施の形態）本発明に係る操舵装置の一構成例
を図１に示す。この操舵装置は、図示しない車体の左右
に配された一対の車輪１０，１０に操舵動作を行わせる
ための舵取機構１と、舵取機構１から切り離して配され
た操舵手段であるステアリングホイール２と、舵取機構
１の中途に配した操舵モータ５を駆動制御する舵角増減
部８ａと、マイクロプロセッサを用いてなる制御手段で
ある制御部４とを備え、ステアリングホイール２の操作
（操舵角）を制御部４で検出し、操舵角に応じて操舵モ
ータ５を駆動し、舵取機構１を作動させる構成となって
いる。

【００２９】舵取機構１は、公知のように、車体の左右
方向に延設されて軸長方向に摺動する操舵軸１１の両端
部と、車輪１０，１０を支持するナックルアーム１２，
１２とを、各別のタイロッド１３，１３により連結した
ものである。操舵軸１１の両方向への摺動によりタイロ
ッド１３，１３を介してナックルアーム１２，１２を押
し引きし、車輪１０，１０を左右に操向させる。

【００３０】この操向は、操舵軸１１の中途部に同軸的
に構成された操舵モータ５の回転を、適宜の運動変換機
構により操舵軸１１の摺動に変換して行われる。例えば
操舵軸１１は、操舵軸ハウジング１４との間に介装され
た図示しない回転拘束手段により軸回りの回転を拘束さ
れており、操舵モータ５の回転は、操舵軸１１の軸長方
向の摺動に変換され、操舵モータ５の回転に応じた操舵
が行われる。

【００３１】このように操舵される車輪１０，１０の舵
角は、操舵モータ５の一側の操舵軸ハウジング１４と操
舵軸１１との相対摺動位置を媒介として、舵角センサ１
６により検出されるようになしてある。舵角センサ１６
の出力は、操舵モータ５の回転位置を検出するロータリ
エンコーダ１５の出力と共に、制御部４に与えられる。

【００３２】タイロッド１３，１３には、車輪１０，１
０が路面から受ける路面反力により加わる軸力を検出す
る軸力センサ９，９が付設され、軸力センサ９，９の各
出力は、制御部４に与えられる。ロータリエンコーダ１
５の出力は、操舵モータ５が所望の回転位置に達したか
否かを調べるためのフィードバック信号として用いられ
る。

【００３３】操舵軸ハウジング１４と交叉するピニオン
ハウジング３８の内部には、ピニオン軸４０（第２軸）
が支承されている。ピニオン軸４０は、操舵軸ハウジン
グ１４との交叉部において、操舵軸１１の対応部分に形
成されたラック歯（図示していない）に噛合するピニオ
ン（図示していない）を一体的に備えており、ピニオン
軸４０の回転は、ピニオンとラック歯との噛合により、
操舵軸１１の軸長方向の摺動に変換され、舵取りを行う
ことができる。

【００３４】ステアリングホイール２は、回転軸３０
（第１軸）の一側の突出端に同軸的に固定されており、
他側の突出端は、ピニオン軸４０と連結することが可能
な構成になっている。ステアリングホイール２の操作量
（操舵角）は、操舵角検出手段であるロータリエンコー
ダ３３により、操作方向を含めて検出される。この検出
結果は、制御部４に与えられる。

【００３５】回転軸３０とピニオン軸４０との連結可能
部分の一例を図２（ａ）、（ｂ）に示す。ピニオン軸４
０の先端部には容器４４が設けられ、容器４４（ピニオ
ン軸４０）に回転軸３０が挿入されている。容器４４内
には粘性流体が充填されている。容器４４と回転軸３０
間には、シール４６が設けられている。

【００３６】回転軸３０には、容器４４内の空間を分け
る仕切（羽型ピストン）３４が設けられている。羽型ピ
ストン３４には、大きさが可変の貫通孔３６（オリフィ
ス）が設けられている。容器４４には、容器４４内部を
分ける仕切４２が設けられている。操舵モータ５と後述
する電動モータ３の制御により、通常、羽型ピストン３
４と仕切４２とは直線上に位置するように配置されてい
る。

【００３７】オリフィス３６部分の一構成例を図３に示
す。羽型ピストン３４は、閉塞部材５０と、閉塞部材５
０をスライドさせる開閉制御部５４と、閉塞部材５０が
挿入される挿入溝５２とを備える。例えば、磁性を有す
る閉塞部材５０を用い、図示していない弾性体の弾性力
により閉塞部材５０を挿入溝５２側へ移動させ、逆に、
図示していない電磁コイルの磁力により閉塞部材５０を
開閉制御部５４側へ移動させること等ができる。

【００３８】また、オリフィス３６部分の他の構成例を
図４（ａ）に示す。羽型ピストン３４のオリフィス３６
周縁部分に、互いに垂直に配置された２組の圧電素子５
６ａ，５６ｂが設けられている。２組の圧電素子５６
ａ，５６ｂは、夫々対向する圧電素子を１組とし、電圧
が印加された場合は、図４（ｂ）に示すように各組の圧
電素子５６ａ，５６ｂがオリフィス３６を閉じる方向に
変形する。電圧の印加が停止された場合、圧電素子５６
ａ，５６ｂは図４（ａ）の状態に戻る。圧電素子５６
ａ，５６ｂの一方の組だけを変形させることもできる。

【００３９】閉塞部材５０の移動又は圧電素子５６ａ，
５６ｂの変形は制御部４で制御され、オリフィス３６の
大きさを変えることができる。容器４４内に粘性流体が
充填され、仕切４２が設けられているため、オリフィス
３６が開いている場合、オリフィス３６内を粘性流体が
通過しながら回転軸３０がピニオン軸４０に対して回転
する。このとき、粘性流体を介して羽型ピストン３４か
ら仕切４２へ回転軸３０の回転力の何割かが伝達される
ため、ピニオン軸４０も幾らかは回転する。回転軸３０
の回転角度に対するピニオン軸４０の回転角度は、オリ
フィス３６の大きさに反比例する。同様に、ピニオン軸
４０の回転の何割かは回転軸３０に伝えられる。後述す
る電動モータ３の制御では伝えることのできない瞬時的
な回転変化を、ピニオン軸４０から回転軸３０（ステア
リングホイール２）へ伝えることができる。

【００４０】オリフィス３６が閉じた場合、羽型ピスト
ン３４と仕切４２との間の粘性流体は移動しないため、
回転軸３０の回転力が、粘性流体を介して羽型ピストン
３４から仕切４２に伝達され、ピニオン軸４０が回転す
る。オリフィス３６を閉じることにより、回転軸３０と
ピニオン軸４０とを相対回転不能に連結することができ
る。

【００４１】図１に示した操舵装置は、ステアリングホ
イール２に反力を付与する電動モータ３と、マイクロプ
ロセッサを用いてなり電動モータ３を駆動制御する反力
増減部７とを備える。電動モータ３は、回転軸３０のハ
ウジングに固定されており、その回転運動は、電磁クラ
ッチ３ａを介して、また、ウォームギヤ機構３ｂにより
その回転方向が変換されて、回転軸３０に伝えられる。
電動モータ３に流れる電流は、電流センサ７ａにより検
出され、制御部４に与えられる。

【００４２】電動モータ３は、制御部４から与えられる
反力指示信号（モータ目標電圧信号）に応じた反力増減
部７からの通電により正逆両方向に駆動され、ステアリ
ングホイール２（回転軸３０）の操作方向と逆方向の力
（反力）を付与する動作をなす。従って、ステアリング
ホイール２の回転操作には、電動モータ３が発生する反
力に抗する操舵トルクを加える必要があり、このように
してステアリングホイール２に加えられる操舵トルク
は、トルクセンサ３２により検出される。トルクセンサ
３２の出力は、制御部４に与えられる。

【００４３】また、操舵手段は、回転操作の停止時に弾
性により回転軸３０を回転させて、ステアリングホイー
ル２を所定の中立位置に復帰させる中立位置復帰手段
（図示していない）を有する。この中立位置復帰手段
は、機械的に切り離された舵取機構１側にて生じる車輪
１０，１０の直進方向への復帰動作に応じて、ステアリ
ングホイール２を中立位置に戻す。

【００４４】以上のように、制御部４には、舵取機構１
の側にて実際に生じている操舵の状態が、ロータリエン
コーダ１５及び舵角センサ１６からの入力として与えら
れ、また操舵手段としてのステアリングホイール２の操
作の状態が、トルクセンサ３２及びロータリエンコーダ
３３からの入力として夫々与えられており、これらに加
えて制御部４には、車両の走行速度を検出する車速セン
サ６の出力が与えられている。車速センサ６の出力は、
反力増減部７にも与えられる。

【００４５】一方、制御部４の出力は、前述したよう
に、ステアリングホイール２に反力を付与するための反
力増減部７と、舵取機構１に操舵動作を行わせるための
舵角増減部８ａとに与えられており、反力増減部７及び
舵角増減部８ａは、制御部４からの指示信号に応じて各
別の制御動作を行うようになしてある。

【００４６】また、制御部４は、舵取の制御の異常を検
出する手段として動作する。例えば、舵角センサ１６の
出力値及び／又はロータリエンコーダ１５の出力値から
操舵モータ５の異常を検出すること等が可能である。制
御部４は、異常が検出されていない場合はオリフィス３
６を開いた状態にし、異常が検出された場合はオリフィ
ス３６を閉じる。異常が検出されていない場合、制御部
４は、例えば車速等に応じて、オリフィス３６の開き具
合を調整する。

【００４７】次に、本発明に係る操舵装置を用いた舵取
について説明する。制御部４は、ロータリエンコーダ３
３からの入力によりステアリングホイール２の操作方向
を含めた操舵角を検出し、舵取機構１に付設された舵角
センサ１６の入力より認識される舵角との偏差を求め
る。制御部４は、車速センサ６からの入力として与えら
れる車速の遅速に応じて、求めた偏差を補正して目標舵
角を求め、この目標舵角が得られるまで操舵モータ５を
駆動する。

【００４８】また、制御部４は、ステアリングホイール
２に付与すべき反力を、例えば、車速センサ６からの入
力として与えられる車速の高低に応じて決定する。制御
部４は、トルクセンサ３２及び電流センサ７ａからの入
力をフィードバック信号として、反力を発生させるべく
反力増減部７に反力指示信号を与える。

【００４９】制御部４が舵取の異常を検出していない場
合、制御部４により、オリフィス３６の大きさは、例え
ば車速に応じた大きさに調整される。このとき、回転軸
３０の回転の何割かはピニオン軸４０に伝えられ、ピニ
オン軸４０の回転の何割かは回転軸３０に伝えられる。
そのため、切り出しの手応え又は路面の凹凸に乗り上げ
た時の手応え等が、ピニオン軸４０から回転軸３０（ス
テアリングホイール２）へ程よく伝わる。

【００５０】制御部４が異常を検出した場合は、制御部
４により、オリフィス３６は閉じられる。このとき、回
転軸３０及びピニオン軸４０は相対回転不能に連結され
た状態となり、ステアリングホイール２の回転がピニオ
ン軸４０へ伝達される。ピニオン軸４０の回転は、ピニ
オンハウジング３８内のピニオンの回転により、操舵軸
１１の軸長方向の摺動に変換され、舵取を行うことがで
きる。

【００５１】回転軸３０とピニオン軸４０とを相対回転
不能に連結する場合は、操舵の負荷が減少するように、
制御部４により電動モータ３の反力付加を停止させるか
又は電動モータ３を回転軸３０から切離すことができ
る。

【００５２】上述した実施の形態では、ピニオン軸４０
側に容器４４を設けたが、回転軸３０側に設けることも
できる。すなわち、図２（ａ）、（ｂ）の符号３０をピ
ニオン軸とし、符号４０を回転軸とすることもできる。

【００５３】また、操舵モータは、ピニオン軸４０部分
に設けることもできる。例えば図５に示すように、ピニ
オンハウジング３８の一部を大径化して形成されたギヤ
室３９の内部において、ウォームホイール（図示してい
ない）がピニオン軸４０と同軸的に嵌着固定され、該ウ
ォームホイールには、その外周の適宜位置に、ギヤ室３
９の内部に枢支されたウォーム（図示していない）を噛
合させる。操舵モータ３７は、ギヤ室３９の外側に固定
されており、ギヤ室３９内に進入させた出力軸（図示し
ていない）の先端は、前記ウォームの基端部に同軸的に
連結される。

【００５４】以上の構成により操舵モータ３７が回転し
た場合、ウォームがその軸回りに回転し、この回転がウ
ォームホイールを介してピニオン軸４０に伝達されて、
これと一体形成されたピニオンが回転し、この回転が操
舵軸１１の軸長方向の摺動に変換される。このようにし
て操舵モータ３７の回転に応じた舵取りを行うこともで
きる。

【００５５】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、電動モータ３を用いて、回転軸３０（ステアリング
ホイール２）に反力を与えていたが、図６に示すよう
に、ダンパ６０を用いて反力を与えることもできる。図
６は操舵手段の一例を示す図であり、ステアリングホイ
ール２及び回転軸３０と、ダンパ６０部分を図示してい
る。

【００５６】回転軸３０にはピニオン６２が設けられて
おり、ピニオン６２はラック軸６４の対応部分に形成さ
れたラック歯に噛合されている。回転軸３０の回転は、
ピニオン６２とラック歯との噛合により、ラック軸６４
の軸長方向の摺動に変換される。ラック軸６４の一端側
にダンパ６０が設けられている。

【００５７】ダンパ６０の一例を図７に示す。ダンパ６
０の容器６８内部には、ラック軸６４と同軸的に連結さ
れたスライド軸６４ａが挿入され、スライド軸６４ａの
先端部には仕切６４ｂが設けられている。容器６８内に
は粘性流体が充填され、容器６８とスライド軸６４ａと
の間にはシール６８ａが設けられている。仕切６４ｂに
は大きさが可変のオリフィス６６が設けられている。

【００５８】オリフィス６６の大きさは、第１の実施の
形態と同様に、制御部４で制御される。オリフィス６６
を小さくした場合、オリフィス６６を通過できる粘性流
体量が低下し、仕切６４ｂの移動に対する制動力が大き
くなる。そのため、ラック軸６４は移動し難くなり、回
転軸３０（ステアリングホイール２）は回転し難くな
る。逆に、オリフィス６６を大きくした場合、回転軸３
０（ステアリングホイール２）は回転し易くなる。電動
モータを用いずに、低コストで操舵手段へ反力を付加す
ることができる。

【００５９】（第３の実施の形態）操舵手段の一例を図
８（ａ）、（ｂ）に示す。図８（ａ）、（ｂ）において
は、ステアリングホイール２及び回転軸３０と反力付与
手段部分を図示している。回転軸３０は容器７４内へ回
転自在に挿入され、回転軸３０の先端部には羽根部材７
０が設けられている。容器７４内には粘性流体が充填さ
れている。容器７４内には、回転軸３０の羽根部材７０
と対向するように羽根部材７２が設けられている。

【００６０】羽根部材７０，７２は、互いに向き合うよ
うに突起が形成されており、前記突起と粘性流体との摩
擦により、回転軸３０の回転を妨げる。容器７４を回転
軸３０の軸方向に移動させることにより、羽根部材７
０，７２間の距離を変えることができる。羽根部材７
０，７２の距離が近くなるほど羽根部材７０，７２間の
粘性抵抗が増加して、回転軸３０は回転し難くなる。逆
に、羽根部材７０，７２の距離が遠くなるほど回転軸３
０は回転し易くなる。

【００６１】容器７４の移動は、例えば、容器７４外周
部に回転軸３０の軸方向のラック軸７４ｂ及びピニオン
７４ａを設け、モータ（図示していない）でピニオン７
４ａを回転させて、容器７４を移動させることができ
る。容器７４を移動させるモータは、反力を付加する電
動モータ３よりも出力が小さい小型のモータを用いるこ
とができる。小型の電動モータを用いて、低コストで操
舵手段へ反力を付加することができる。

【００６２】上述した第２及び第３の実施の形態は、例
えば図９に示す操舵手段と舵取機構が分離された操舵装
置に用いることができる。また、図６又は図８（ａ），
（ｂ）に示した反力を付加する機構を単独で用いること
に加え、反力を付加する電動モータ３と並設することも
できる。

【００６３】

【発明の効果】第１又は第２発明の操舵装置によれば、
オリフィスの大きさを変えることにより、舵取機構から
操舵手段へ伝わる車輪負荷の感度を変えることができ
る。オリフィスを閉じる又は全開にすることにより、操
舵手段と舵取機構とを連結又は非連結にすることができ
る。

【００６４】第３発明の操舵装置によれば、舵角を増減
させる電動モータに異常が生じた場合であっても、オリ
フィスを閉じて操舵手段と舵取機構とを連結し、操舵を
続行することができる。

【００６５】第４又は第５発明の操舵装置によれば、仕
切に加わる流体抵抗により、回転軸の回転を制動するこ
とができる。流体抵抗は、オリフィスの大きさにより変
更することができる。電動モータを用いずに操舵手段に
反力を与えることができる。

【００６６】第６又は第７発明の操舵装置によれば、第
１羽根部材と第２羽根部材との間の流体抵抗により、回
転軸の回転を制動することができる。流体抵抗は、第１
羽根部材と第２羽根部材との距離により変更することが
できる。従来よりも小型の電動モータを用いて、操舵手
段に反力を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る操舵装置の例を示す図である

【図２】図１に示す操舵装置の回転軸とピニオン軸との
連結可能部分の例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ
Ｉ−ＩＩ線切断断面図である。

【図３】図２に示す仕切のオリフィス部分の例を示す図
である。

【図４】図２に示す仕切のオリフィス部分の例を示す図
である。

【図５】本発明に係る操舵装置の例を示す図である。

【図６】本発明に係る操舵装置の操舵手段の例を示す図
である。

【図７】図６に示すダンパの例を示す図である。

【図８】本発明に係る操舵装置の操舵手段の例を示す図
である。

【図９】本発明に係る操舵装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１舵取機構２ステアリングホイール（操舵手段）４制御部（異常検出手段）３０回転軸（第１軸）３４仕切（第１仕切）３６，６６オリフィス４０ピニオン軸（第２軸）４２仕切（第２仕切）４４，７４容器５０閉塞部材５４開閉制御部６０ダンパ６２ピニオン（変換手段）６４ラック軸（移動部材、変換手段）６４ｂ仕切７０羽根部材（第１羽根部材）７２羽根部材（第２羽根部材）７４ａピニオン（移動手段）７４ｂラック軸（移動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神田尚武大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内 (72)発明者葉山良平大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内 (72)発明者植野眞之大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC33 CC34 DA03 DA04 DA15 DA23 EB08 EB12 EC21 3D033 CA13 CA16 CA17 CA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出
する操舵角検出手段とを備え、検出した操舵角に応じて
舵取機構の舵角を制御する操舵装置において、前記操舵手段に連結された第１軸と、前記舵取機構に連結された第２軸と、前記第１及び第２軸のうちの一方に設けられ、オリフィ
スを有する第１仕切と、前記第１及び第２軸のうちの他方に設けられ、前記第１
仕切を収容する容器と、該容器内に設けられた第２仕切とを備え、前記容器内の
流体を介して前記第１及び第２仕切間で力を伝達し、前
記第１及び第２軸間で回転力を伝達すべくなしてあるこ
とを特徴とする操舵装置。
【請求項２】前記オリフィスの大きさは可変であり、前記オリフィスの大きさを変える開閉制御手段を備え、前記オリフィスを通過する流体量を変えて前記第１及び
第２軸間で伝達される回転力を変更すべくなしてあるこ
とを特徴とする請求項１記載の操舵装置。
【請求項３】前記舵角は、前記舵取機構に取付けられ
た電動モータにより増減されており、前記電動モータの異常を検出する異常検出手段を備え、異常が検出された場合に前記オリフィスを閉じて前記第
１軸及び第２軸を連結すべくなしてあることを特徴とす
る請求項２記載の操舵装置。
【請求項４】操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出
する操舵角検出手段とを備え、検出した操舵角に応じて
舵取機構の舵角を制御する操舵装置において、前記操舵手段に連結された回転軸と、オリフィスを有する仕切が設けられた移動部材と、前記仕切を収容する容器と、前記回転軸の回転を前記移動部材及び前記仕切の移動に
変換する変換手段とを備え、前記容器内の流体により前
記仕切及び前記移動部材の移動を制動し、前記回転軸の
回転を制動すべくなしてあることを特徴とする操舵装
置。
【請求項５】前記オリフィスの大きさは可変であり、前記オリフィスの大きさを変える開閉制御手段を備え、前記オリフィスを通過する流体量を変えて前記回転軸へ
の制動力を変更すべくなしてあることを特徴とする請求
項４記載の操舵装置。
【請求項６】操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出
する操舵角検出手段とを備え、検出した操舵角に応じて
舵取機構の舵角を制御する操舵装置において、操舵手段に連結され、第１羽根部材を有する回転軸と、前記第１羽根部材が収容され、該第１羽根部材と対向す
る第２羽根部材を有する容器とを備え、該容器内の前記
第１及び第２羽根部材間の流体抵抗により前記回転軸の
回転を制動することを特徴とする操舵装置。
【請求項７】前記第１及び第２羽根部材間の距離が変
化するように、前記第２羽根部材を移動する移動手段を
備えることを特徴とする請求項６記載の操舵装置。