JP2010253992A

JP2010253992A - 操舵装置

Info

Publication number: JP2010253992A
Application number: JP2009103195A
Authority: JP
Inventors: Miyuki Ouchi; 三幸大内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: JP5246011B2

Abstract

【課題】大型化を招くことなく電動による転舵力の高出力化を図ることができる操舵装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る操舵装置１は、操舵輪に連結された第一軸２ａと、第一軸２ａに弾性体１０を介して連結された第二軸２ｂと、第二軸２ｂの軸方向に延在して軸方向の両側に油圧受け面を有する可動子７と、第二軸２ｂに第一軸２ａから伝達された回転動作を可動子７の軸方向運動に変換する第一変換手段２９と、第一軸２ａの第二軸２ｂに対する相対回転動作に伴って軸方向の両側の油圧受け面のいずれか一方の油圧を他方の油圧よりも高圧とする油圧制御手段３と、可動子７の外周側に配置される中空円筒状の回転子３１を有する電動手段３０と、回転子３１の回転運動を可動子７の軸方向運動に変換する第二変換手段３２を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の自動車に適用して好適な操舵装置に関する。

従来から、車両に使用される操舵装置としては、ボールナット式やラックピニオン式のものが用いられ、特に車両が中型や大型である場合には、ボールナット式が用いられることが多い。このようなボールナット式の操舵装置において、油圧式を採用した場合における動力やエネルギーの損失が大きいという問題と、電動式を採用した場合における転舵力の高出力化が困難であるという問題を解決するものとして、例えば特許文献１に記載されたような油圧操舵装置と電動操舵装置を組み合わせて、油圧操舵装置と電動操舵装置とにアシスト力を分担させたものが提案されている。

特開２００５−３０６３１７号公報

ところがこのような操舵装置において、電動操舵装置を構成するトルクセンサ及び電動アシスト力発生部を、油圧操舵装置を構成するコントロールバルブの上流側かつステアリングホイール側に配置する構成とした場合には、電動アシスト力発生部の減速機構をトーションバーの外周側に設置し、電動モータを減速機構の入力歯車のさらに外周側に突出させて設置する必要があるため、操舵装置全体の大型化を招くととともに、電動操舵装置における転舵力の高出力化を図ることができないという問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑み、大型化を招くことなく電動による転舵力の高出力化を図ることができる操舵装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係わる操舵装置は、
操舵輪に連結された第一軸と、
前記第一軸に弾性体を介して連結された第二軸と、
前記第二軸の軸方向に延在して前記軸方向の両側に油圧受け面を有する可動子と、
前記第二軸に前記第一軸から伝達された回転動作を前記可動子の軸方向運動に変換する第一変換手段と、
前記第一軸の前記第二軸に対する相対回転動作に伴って前記軸方向の両側の油圧受け面のいずれか一方の油圧を他方の油圧よりも高圧とする油圧制御手段と、
前記可動子の外周側に配置される中空円筒状の回転子を有する電動手段と、
前記回転子の回転運動を前記可動子の軸方向運動に変換する第二変換手段を含むことを特徴とする。

なお、前記第一変換手段と前記第二変換手段は例えば、第一及び第二ボールナット機構により構成することができる。前記第一変換手段である前記第一ボールナット機構を構成して前記可動子の一部を構成するボールナットの外周側には、前記操舵装置の出力軸であるセクタシャフトのセクタギヤと噛み合うギヤが形成される。

さらに、前記油圧制御手段は、ロータリタイプ等のバルブと配管、前記可動子を液密に外包する筐体と前記可動子の油圧受け面により画成される液室の組合せにより構成することができる。

また、前記第一変換手段は前記第二変換手段に対して前記軸方向にオフセットする位置に配置されることとなるが、前記第二変換手段を前記第一変換手段よりも前記操舵輪側に配置してもよいし、前記第二変換手段を前記第一変換手段よりも前記操舵輪と反対側に配置してもよい。

加えて、前記操舵装置は、前記第一軸の前記第二軸に対する相対回転動作に伴って前記電動手段の駆動力を制御する電動制御手段を含んでもよい。

本発明によれば、前記電動手段の前記回転子の回転動作を、歯車を組み合わせた減速機構より前記可動子に伝達させる必要性を廃することができるので、前記操舵装置の特には径方向の寸法が増大することを防止して、小型化を図ることができるとともに、前記電動手段による転舵力の高出力化を図ることができる。

本発明に係る操舵装置の一実施例を示す模式図である。本発明に係る操舵装置の一実施例を示す模式図である。本発明に係る操舵装置の一実施例を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施例の操舵装置１の一実施形態の全体構成について軸方向を含む断面内において示す模式図である。

図１に示すように、本実施例の操舵装置１は、メインシャフト２と、油圧バルブ部３と、駆動部４と、油圧シリンダ部５と、ギヤハウジング６と、ピストンシャフト７と、セクタシャフト８を含んで構成される。

メインシャフト２は、図１中上側つまりセクタシャフト８と反対側のアッパメインシャフト２ａと、セクタシャフト８側のロアメインシャフト２ｂとを含んで構成され、アッパメインシャフト２ａとロアメインシャフト２ｂは軸方向に並列されて、アッパメインシャフト２ａの下端側とロアメインシャフト２ｂの上端側はトーションバー１０により相対回転可能に連結される。

アッパメインシャフト２ａの図１中上側には図示しないステアリングホイールが嵌合されて連結されており、アッパメインシャフト２ａは、ギヤハウジング６の上端面に軸受９を介して、軸方向を中心として回動自在に支持される。

以下にメインシャフト２のアッパメインシャフト２ａとロアメインシャフト２ｂとの連結形態と油圧バルブ部３について図２を用いて詳細に説明する。図２は、本実施例の操舵装置１の一実施形態の一部であるメインシャフト２と油圧バルブ部３について軸方向を含む断面内において示す模式図である。

図２に示すように、トーションバー１０の上端側は軸方向に垂直な方向に延びる圧入穴が穿設されており、アッパメインシャフト２ａの下端面には嵌合穴が穿設され、嵌合穴の上端面近傍に軸方向に垂直に延びる圧入穴が穿設され、さらに、円筒状のバルブシャフト１２の上端面近傍にも圧入穴が穿設されて、アッパメインシャフト２ａの嵌合穴にトーションバー１０の上端部が嵌合されて、アッパメインシャフト２ａの下端側の外周面にバルブシャフト１２の内周面を、Ｏリング１３を介して液密にオーバーラップさせて、トーションバー１０の圧入穴とアッパメインシャフト２ａの圧入穴及びバルブシャフト１２の圧入穴とを軸方向及び周方向に一致させた状態で圧入ピン１１を圧入穴に圧入することにより、トーションバー１０の上端部とアッパメインシャフト２ａの下端部が連結され、アッパメインシャフト２ａとバルブシャフト１２が連結される。

トーションバー１０の下端側は軸方向に垂直な方向に延びる圧入穴が穿設されており、ロアメインシャフト２ｂの上端面には嵌合穴が穿設され、嵌合穴の下端面近傍に軸方向に垂直に延びる圧入穴が穿設されて、ロアメインシャフト２ｂの嵌合穴にトーションバー１０の下端部が嵌合されて、ロアメインシャフト２ｂの外周面にフランジ１４の内周面が嵌合され、フランジ１４にも軸方向に垂直な方向に延びる圧入穴が穿設され、トーションバー１０の圧入穴とロアメインシャフト２ｂの圧入穴とフランジ１４の圧入穴を軸方向及び周方向に一致させた状態で圧入ピン１５を圧入穴に圧入することにより、トーションバー１０の下端部とロアメインシャフト２ｂの上端部が連結される。

フランジ１４の上端部の外周面には円筒状のバルブボディ１６の下端部の内周面がオーバーラップされて、フランジ１４の上端面近傍に設けられた圧入穴と、バルブボディ１６の下端面近傍に設けられた圧入穴を周方向及び軸方向に一致させた状態で、圧入ピン１７を圧入することにより、バルブボディ１６とフランジ１４が連結され、バルブボディ１６はフランジ１４を介してロアメインシャフト２ｂに連結される。

ギヤハウジング６の、図１及び図２中左側には油圧ポート１８と油圧ポート１９が設けられ、油圧ポート１８は図示しない油路により図示しない油圧系統を構成するリザーバに連通され、油圧ポート１９は図示しない油路により図示しない油圧系統を構成するポンプに連通される。なお、ポンプは、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されて駆動され、図示しないリザーバ内に大気圧にて貯留された作動油を昇圧して高圧の作動油を油圧系統に供給するものである。

図１及び図２中右側にはターンポート２０とターンポート２１が設けられ、ターンポート２０は、図１中に示す油路２２によりピストンシャフト７とギヤハウジング６との間に画成される下側の液室に連通され、ターンポート２１は、図１中に示す油路２３によりピストンシャフト７とギヤハウジング６との間に画成される上側の液室に連通される。

上述した、バルブシャフト１２とバルブボディ１６が組み合わされて周知のロータリバルブを構成する。アッパメインシャフト２ａに連結されたバルブシャフト１２が、ロアメインシャフト２ｂに連結されたバルブボディ１６に対して中立位置から右方向に相対回転されると、油圧ポート１９とターンポート２０が連通され、油圧ポート１８とターンポート２１が連通される。バルブシャフト１２がバルブボディ１６に対して左方向に相対回転されると、油圧ポート１９とターンポート２１が連通され、油圧ポート１８とターンポート２０が連通される。中立位置においては、油圧ポート１９と油圧ポート１８が連通される。

バルブシャフト１２の外周面とギヤハウジング６の内周面との間にはオイルシール２４が設けられ、オイルシール２４より上側に油圧バルブ部３内の作動油が漏洩することを防止している。ギヤハウジング６の内周面のオイルシール２４の上側には、オイルシール２４の上端面に当接するシール抜け止めリング２５がさらに設けられ、オイルシール２４の上側への移動を規制している。

フランジ１４の外周面とギヤハウジング６の内周面との間にはオイルシール２６が設けられ、オイルシール２６より下側に油圧バルブ部３内の作動油が漏洩することを防止している。さらに、ロアメインシャフト２ｂが挿通される、油圧バルブ部３と駆動部４との間のギヤハウジング６の一部である隔壁６ａと、ロアメインシャフト２ｂの外周面との間にはオイルシール２７が設けられる。

ギヤハウジング６の隔壁６ａよりも下方には、駆動部４が収納され、駆動部４の下方には駆動部４と油圧シリンダ部５とを隔壁する隔壁６ｂが形成される。ピストン７は上方に開口する有底円筒形状部７ａを有しており、有底円筒形状部７ａはオイルシール２８を介して隔壁６ｂに挿通されて軸方向に摺動自在に支持されている。

ロアメインシャフト２ｂの、隔壁６ａよりも下方に突出する部分は、ピストンシャフト７の上方に開口する有底円筒形状部７ａの内周側に挿通されて、隔壁６ｂよりも下方に位置する下端部近傍には第一ウォームシャフト２ｃが構成されて、第一ウォームシャフト２ｃのネジ部は複数のスチールボールを介して有底円筒形状部７ａの内周面の軸方向において第一ウォームシャフト２ｃのネジ部に対応する形状のネジ部を有する第一ボールナット７ｂに連結される。第一ボールナット７ｂはスチールボールを循環させる図示しないボールチューブを有しており、第一ウォームシャフト２ｃと複数のスチールボールと第一ボールナット７ｂによりリサキュレーティングボール型の第一ボールナット機構２９が構成される。

有底円筒形状部７ａの底部は、図１中下端側に示すようなピストン部７ｃを構成し、ピストン部７ｃの上面で、有底円筒形状部７ａの内周側かつウォームシャフト２ｃの下方に位置する部分と、有底円筒形状部７ａの外周側に位置する部分とは油路７ｄにより連通されている。ピストン部７ｃの上面及び下面は油圧受け面を構成する。

有底円筒形状部７ａのピストン部７ｃの近傍かつ図１中左側には、軸方向に複数条に並列された歯面７ｅが形成されており、歯面７ｅは、ピストンシャフト７の有底円筒形状部７ａに垂直な方向かつ車幅方向に延在するセクタシャフト８の歯面８ａに噛み合わされている。

隔壁６ａと隔壁６ｂとの間に画成される空間には、ロアメインシャフト２ｂ及びピストンシャフト７の有底円筒形状部７ａの外周側に位置して、ギヤハウジング６の内周面にステータが固定されるモータ３０が設けられており、モータ３０のロータに駆動結合される中空円筒形状のモータシャフト３１の内周面は、ピストンシャフト７の上端面近傍の外周面に形成される第二ウォームシャフト７ｆのネジ部に対応するネジ部を有して第二ボールナット３１ａを構成しており、第二ウォームシャフト７ｆと第二ボールナット３１ａは複数のスチールボールを介して連結される。第二ボールナット３１ａはスチールボールを循環させる図示しないボールチューブを有しており、第二ウォームシャフト７ｆと複数のスチールボールと第二ボールナット３１ａによりリサキュレーティングボール型の第二ボールナット機構３２が構成される。

さらに、図２に示すように、アッパメインシャフト２ａの外周側には、トルクセンサ３３が設けられ、ロアメインシャフト２ｂの外周側には、トルクセンサ３４が設けられる。トルクセンサ３３及びトルクセンサ３４の出力は図示しないＥＰＳＥＣＵに入力される。

ＥＰＳＥＣＵ（Electronic Power Steering Electronic Control Unit）は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に連結するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、トルクセンサ３３及びトルクセンサ３４により検出された運転者の操舵力に基づいて駆動部４のモータ３０の発生する駆動力を制御して電動によるアシスト力の制御を行う。

これとともに、セクタシャフト８は、車軸懸架式においては、ピットマンアーム、ドラッグリンク、タイロッド、ナックルアームにより、車輪を回転自在に支持するナックルに連結され、独立懸架式においては、ピットマンアーム、リレーロッド、アイドラアーム、タイロッド、ナックルアームにより、ナックルに連結される。

ステアリングホイールに運転者により右方向の操舵力が入力されると、トーションバー１０の上端部が下端部に対して右回りに捩られ、ＥＰＳＥＣＵがトルクセンサ３３及びトルクセンサ３４により右方向の操舵力を検出して、駆動部４のモータ３０が駆動されて、モータシャフト３１が右回りに回転され、第二ボールナット機構３２により、ピストンシャフト７は図１中上方に向かう電動による軸方向移動力より移動され、かつ、油圧バルブ部３のバルブボディ１６に対してバルブシャフト１２が右回りに相対回転されて、油圧ポート１９とターンポート２０が連通され、油圧ポート１８とターンポート２１が連通されて、油圧シリンダ部５の下側の液室にポンプからの高圧の作動液が流入され、上側の液室の作動液はリザーバに排出されて、ピストンシャフト７は油圧による軸方向移動力により上方に移動される。これにより、セクタシャフト８が図１中反時計回りに回転されて油圧及び電動双方のアシスト力が発生して、車輪が右方向に転舵される。

ステアリングホイールに運転者により左方向の操舵力が入力されると、トーションバー１０の上端部が下端部に対して左回りに捩られ、ＥＰＳＥＣＵがトルクセンサ３３及びトルクセンサ３４により左方向の操舵力を検出して、駆動部４のモータ３０が駆動されて、モータシャフト３１が左回りに回転され、第二ボールナット機構３２により、ピストンシャフト７は図１中下方に向かう電動による軸方向移動力より移動され、かつ、油圧バルブ部３のバルブボディ１６に対してバルブシャフト１２が左回りに相対回転されて、油圧ポート１９とターンポート２１が連通され、油圧ポート１８とターンポート２０が連通されて、油圧シリンダ部５の上側の液室にポンプからの作動液が流入され、下側の液室の作動液はリザーバに排出されて、ピストンシャフト７は油圧による軸方向移動力により下方に移動される。これにより、セクタシャフト８が時計回りに回転されて油圧及び電動双方のアシスト力が発生して、車輪が左に転舵される。

もちろん、右方向左方向ともに、操舵力は第一ボールナット機構２９を介してもセクタシャフト８に伝達されており、油圧及び電動の双方がフェールした場合には、運転者の操舵力のみにより車輪は転舵される。

なお上述した実施例の操舵装置１において、ステアリングホイールが操舵輪に該当し、アッパメインシャフト２ａが第一軸に該当し、トーションバー１０が弾性体に該当し、ロアメインシャフト２ｂが第二軸に該当し、ピストンシャフト７が可動子に該当し、ピストン部７ｃ軸方向の両側に油圧受け面に該当し、第一ボールナット機構２９が第二軸に第一軸から伝達された回転動作を可動子の軸方向運動に変換する第一変換手段に該当し、油圧バルブ部３が第一軸の第二軸に対する相対回転動作に伴って軸方向の上下両側の油圧受け面のいずれか一方の油圧を他方の油圧よりも高圧とする油圧制御手段に該当し、モータシャフト３１が回転子に該当し、モータ３０が可動子の外周側に配置される中空円筒状の回転子を有する電動手段に該当し、第二ボールナット機構３２が回転子の回転運動を可動子の軸方向運動に変換する第二変換手段に該当し、ＥＰＳＥＣＵは電動制御手段に該当する。

上述したような本実施例に関わる操舵装置１においては、運転者のステアリングホイールに入力する操舵力に基づいて、駆動部４のモータ３０により発生されて第一ボールナット機構２９によりピストンシャフト７に伝達される電動による軸方向移動力と、油圧バルブ部３及び油圧ピストン部５により発生されてピストンシャフト７に伝達される油圧による軸方向移動力の双方を利用して、ピストンシャフト７を軸方向に移動させ、セクタシャフト８を回転させて図示しないピットマンアームを揺動させて、図示しない車輪を転舵させることができる。

このため、ピストンシャフト７が電動による軸方向駆動力と油圧による軸方向移動力を相互に加えて一つの軸方向移動力に合成する機能を有することとなり、電動による軸方向駆動力と油圧による軸方向駆動力を合成するポイントをピストンシャフト７とすることができる。

このため、従来技術においては、アッパメインシャフト２ａが電動による駆動力が作用するポイントとなり、油圧バルブ３に作用する操舵力は電動による駆動力が上乗せされることとなり、油圧系統を構成するポンプの負荷が大きくなって、かつ、操舵装置が発生するアシスト力全体が小さい領域において油圧により発生するアシスト力の比率が大きくなることが発生して、電動によるアシスト力の自由度を高めることができないという問題があったが、本実施例の操舵装置１においてはこれを解決することができる。

つまり、アッパメインシャフト２ａに伝達される操舵力に、駆動部４が発生する駆動力が上乗せされることがないため、油圧シリンダ部５による軸方向駆動力が、駆動部４の軸方向駆動力に先行して大きくなり、油圧系統を構成するポンプの負荷が大きくなって、かつ、操舵装置１が発生するアシスト力全体が小さい領域において油圧シリンダ部５が発生するアシスト力の比率が大きくなることを防止して、駆動部４によるアシスト力の自由度を高めることができる。

つまり、本実施例によるハイブリッドパワーステアリングつまりＨＢ−ＰＳ方式の操舵装置１においては、発生するアシスト力の全領域に亘って、電動式のＥＰＳと油圧式のＨＰＳのそれぞれの制御の利点を適宜選択して利用することが可能となり、電動式の駆動部４がフェールした場合においても、適切なアシスト力を油圧シリンダ部５により確保することが可能となる。逆に油圧系統がフェールした場合においても、適切なアシスト力を駆動部４により確保することもできる。

加えて、油圧によるアシスト力と、電動によるアシスト力が加算され合計されるポイントがピストンシャフト７とすることにより、ピストンシャフト７よりもステアリングホイール側に位置する、アッパメインシャフト２ａ及びロアメインシャフト２ｂを運転者の入力する操舵力を伝達するにあたって必要十分な強度とすればよいため、アッパメインシャフト２ａ及びロアメインシャフト２ｂの必要強度を下げて、径方向寸法及び重量を軽減することが出来る。

また、アッパメインシャフト２ａを回転自在に支持する軸受９及び軸受９が固定されるギヤハウジング６の上端面に必要な強度も下げることができるため、ギヤハウジング６の上端部近傍の肉厚を薄くして重量を軽減し、操舵装置１全体の重量軽減を図ることができる。

同様に、ロアメインシャフト２ｂをオイルシール２６及びオイルシール２７を介して回転自在に支持する、ギヤハウジング６の隔壁６ａよりも上側に位置する部分の必要強度を下げて、ギヤハウジング６の隔壁６ａより上側に位置する部分の肉厚を薄くして重量を軽減し、操舵装置１全体の重量軽減を図ることができる。

なお、ピストンシャフト７については油圧による軸方向駆動力と電動による軸方向駆動力が合成された大きな軸方向駆動力が作用することとなるが、セクタシャフト８、ピストン部７ｃの外周面に接触するギヤハウジング６の内周面、ギヤハウジング６の隔壁６ｂ及びオイルシール２８、モータ３０のモータシャフト３１の第二ボールナット３１ａの軸方向に分散された複数の支持点により径方向に強固に拘束された状態で軸方向に摺動されるため、こじり方向への変位が発生することを極力抑制することができる。

このことにより、ピストンシャフト７の有底円筒形状部７ａの内周面の軸方向に対するこじり方向の変位が極力抑制された状態を担保した上で、有底円筒形状部７ａの内周面がロアメインシャフト２ｂの外周面を強固に支持することとなるので、ロアメインシャフト２ｂのこじり方向への変位も極力抑制することができる。

さらに、モータ３０による駆動力によりアシスト力を発生させるにあたって、複数の歯車を組み合わせた歯車機構を廃するとともに、メインシャフト２の中心軸からオフセットした位置にモータを配置する構成をも廃することができるので、操舵装置１の特には径方向の寸法を小さくして、車体艤装上の自由度を高めることができる。加えて、第二ボールナット機構２９を歯車機構に換えて用いているので電動によるアシスト力の高出力化を図ることができる。

また、本実施例においては操舵装置１をリサキュレーティングボール式としており、路面からの入力が車輪、ナックルアーム、タイロッド、ピットマンアーム、セクタシャフト８を介して伝達することをなるべく抑制できる非可逆特性を有するので、路面からの衝撃入力でステアリングホイールに作用する反力、つまり、キックバックをなるべく小さなものとすることができる。また、ラックアンドピニオン式に較べて減速比を大きく取ることができる。すなわち、本実施例の操舵装置１は悪路走行の頻度が高い車両や、積載量が大きいトラックやバス等の大型車両に適用して特に有益なものである。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば本実施例では、油圧バルブ部３については、ロータリバルブタイプのものを示しているが、スプールバルブタイプのものと置換してもよいし、フラッパバルブタイプのものと置換してもよい。あるいは、ＥＰＳＥＣＵにより開閉制御される電磁弁又は切換弁の組合せにより構成してもよい。

さらに、図３に示すように、駆動部４を油圧シリンダ部５の下方に位置させ、ピストンシャフト７の有底円筒形状部７ａの軸方向寸法を短縮して、有底円筒形状部７ａの上端近傍に歯面７ｅを設け、有底円筒形状部７ａより下方に突出部７ｇを備えて、突出部７ｇの下方端近傍に第二ウォームシャフト７ｆを設けることとしてもよい。ここでは、駆動部４を外付けタイプとして駆動部４を外包するギヤハウジング６をギヤハウジング部分６ｃとして別体としている。

図３に示した形態によれば、ロアメインシャフト２ｂの軸方向寸法を短縮して、操舵装置１の軽量化を図ることができる。また、ピストンシャフト７の有底円筒形状部７ａの軸方向寸法を短縮して、ピストンシャフト７の構造を簡略化するとともに、第一ボールナット機構２９を構成するにあたって、有底円筒形状部７ａの内周側の空間の第一ボールナット７ｂを構成する位置を、有底円筒形状部７ａの開口により近い位置として、ピストンシャフト７の製造をより容易なものとすることができる。

加えて、ピストンシャフト７のピストン部７ｃ及び有底円筒形状部７ａの双方を液室内に収納することができるので、特には上側の油圧受け面を、有底円筒形状部７ａの上端部を含めたものとすることができ、上側と下側の油圧受け面の面積の差をより小さくすることができる。

また、図３に示した形態においては、操舵装置１の上部に油圧バルブ部３及び油圧シリンダ部５を含む油圧系統を集約して配置し、下部に電動による駆動部４を配置して、油圧系統と電動系統をより明確に分離して配置することができる。これにより、例えば、油圧系統と電動系統のいずれか一方のみ故障が発生した場合に、部品の交換をより容易なものとすることができる。さらに、油圧系統の油路２２、油路２３を構成する配管をより短縮化することができ、ギヤハウジング６内部に油路２２、２３を内蔵して構成することもできる。

なお、図１及び図３に示した形態は、ピットマンアームとセクタシャフト８の設置位置についての車体構造上の制約条件や、油路を構成する配管の設置条件、製造コスト、部品交換頻度の現車試験又は実績データ等に応じて、都合のよい形態を適宜選択して用いることができる。

本発明は、自動車に適用される操舵装置に関するものであり、特には電動操舵装置と油圧操舵装置を組み合わせた操舵装置において、大型化を招くことなく電動による転舵力の高出力化を図ることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能なものである。

１操舵装置
２メインシャフト
２ａアッパメインシャフト（第一軸）
２ｂロアメインシャフト（第二軸）
２ｃ第一ウォームシャフト
３油圧バルブ部（油圧制御手段）
４駆動部
５油圧シリンダ部
６ギヤハウジング（筐体）
６ａ隔壁
６ｂ隔壁
６ｃギヤハウジング部分
７ピストンシャフト（可動子）
７ａ有底円筒形状部
７ｂ第一ボールナット
７ｃピストン部（油圧受け面）
７ｄ油路
７ｅ歯面
７ｆ第二ウォームシャフト
７ｇ突出部
８セクタシャフト
８ａ歯面
９軸受
１０トーションバー（弾性体）
１１圧入ピン
１２バルブシャフト
１３Ｏリング
１４オイルシール
１５圧入ピン
１６バルブボディ
１７圧入ピン
１８油圧ポート
１９油圧ポート
２０ターンポート
２１ターンポート
２２油路
２３油路
２４オイルシール
２５シール抜け止めリング
２６オイルシール
２７オイルシール
２８オイルシール
２９第一ボールナット機構（第一変換手段）
３０モータ（電動手段）
３１モータシャフト
３１ａ第二ボールナット
３２第二ボールナット機構（第二変換手段）
３３トルクセンサ
３４トルクセンサ

Claims

操舵輪に連結された第一軸と、前記第一軸に弾性体を介して連結された第二軸と、前記第二軸の軸方向に延在して前記軸方向の両側に油圧受け面を有する可動子と、前記第二軸に前記第一軸から伝達された回転動作を前記可動子の軸方向運動に変換する第一変換手段と、前記第一軸の前記第二軸に対する相対回転動作に伴って前記軸方向の両側の油圧受け面のいずれか一方の油圧を他方の油圧よりも高圧とする油圧制御手段と、前記可動子の外周側に配置される中空円筒状の回転子を有する電動手段と、前記回転子の回転運動を前記可動子の軸方向運動に変換する第二変換手段を含むことを特徴とする操舵装置。