JP2011225056A - 操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸に入力される外乱が、中立位置にあるステアリングホイールに伝達されることを、簡単な構造で抑制できる操舵装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ステアリングホイールの操舵角が、中立位置を含む第１所定操舵角範囲内にあるときにピニオン軸４の回転運動をラック軸８の直線運動に変換する補助変換機構４０と、ステアリングホイールの操舵角が、中立位置を含まない第２所定操舵角範囲内にあるときにピニオン軸４の回転運動をラック軸８の直線運動に変換する、ピニオン４ａとラック歯８ａからなるラックアンドピニオン機構と、を備え、補助変換機構４０は、ラック軸８に入力される外乱がピニオン軸４に伝達されることを抑制するように構成される操舵装置とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングホイールの回転運動をラック軸の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構を含む操舵装置に関する。

運転者が操舵するステアリングホイールの回転運動を、転舵輪を転舵するラック軸の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構を有する操舵装置を備える車両は広く知られている。
ラックアンドピニオン機構は、構造が簡単であるという利点の反面、路面からの外乱（車体流れ、シミー、トルクステア、ハンドル取られ）がステアリングホイールに伝達されやすいという問題がある。
これらの外乱の多くは、車両の直進時に発生することから、特に、ステアリングホイールが中立位置にあって車両が直進するときに、路面からの外乱がステアリングホイールに伝達されることを抑制できる構造が好ましい。

例えば特許文献1には、外乱の大きさに応じてステアリングホイールと転舵装置を連結する電磁クラッチの係合力を調整し、外乱がステアリングホイールに伝達されないように構成されたステアリングシステムの技術が開示されている。
また、特許文献２には、外乱検出センサが検出する外乱の大きさに応じて、ラック軸をピニオンに押し付ける押圧力を調節し、外乱がステアリングホイールに伝達されないように構成されたパワーステアリング装置の技術が開示されている。
また、特許文献３には、操舵力伝達機構に加わる振動を弾性部材で吸収する電動パワーステアリング装置の技術が開示されている。

特開２００７−１６１２１０号公報 特開２００８−２６５６４８号公報 特開２００８−９４１２１号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ステアリングホイールと転舵装置の間に配設される電磁クラッチ、外乱を検出するための加速度センサ等を備える必要があり、構造が複雑になる。
また、特許文献２に開示される技術では、ラック軸をピニオンに押し付けるラックガイド、ラックガイドがラック軸をピニオンに押し付ける押圧力を調節する調節ボルト等を備える必要があり、構造が複雑になる。
また、特許文献３に開示される技術では、操舵力伝達機構のラック軸を左右方向に移動させる外力を吸収することができない。

さらに、特許文献１に開示されるステアリングシステム、特許文献２に開示されるパワーステアリング装置ともに、電気的に検出された外乱の大きさに応じて制御装置がそれぞれの調節器（特許文献１では電磁クラッチ、特許文献２では調節ボルト）を制御する構成であることから、各調節器を制御する制御装置を備える必要がある。したがって、その制御装置が実行するプログラムを設計する設計工数が必要になる。
このように、特許文献１および特許文献２に開示される技術は、構造が複雑になるという点、設計工数が増えるという点に改善の余地がある。
また、特許文献３に開示される技術は、ラック軸に入力される外乱がステアリングホイールに伝達されることを抑制できないという点に改善の余地がある。

そこで、本発明は、ラック軸に入力される外乱が、中立位置にあるステアリングホイールに伝達されることを、簡単な構造で抑制できる操舵装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明の請求項１は、ステアリングホイールとともに回転するピニオン軸の回転運動をラック軸の軸方向の直線運動に変換して転舵輪を転舵する操舵装置とする。そして、前記ステアリングホイールの操舵角が、中立位置を含む第１所定操舵角範囲内にあるときに前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する第１変換機構と、前記ステアリングホイールの操舵角が、前記中立位置を含まない第２所定操舵角範囲内にあるときに前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する第２変換機構と、を有し、前記第１変換機構は、前記転舵輪から前記ラック軸に入力される外乱が前記ピニオン軸に伝達されることを抑制するように構成されることを特徴とする。

請求項１の発明によると、ステアリングホイールの操舵角が中立位置を含んだ第１所定操舵角範囲内にある場合、転舵輪からラック軸に入力される外乱がピニオン軸に伝達することを抑制できる。
したがって、ステアリングホイールが中立位置にあるときに、ステアリングホイールに外乱が伝達されることを抑制できる。

また、本発明の請求項２は請求項１に記載の操舵装置であって、前記第１変換機構は、前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する効率が、前記直線運動を前記ピニオン軸の回転運動に変換する効率より高いことを特徴とする。

請求項２の発明によると、第１変換機構は、ラック軸の直線運動をピニオン軸の回転運動に変換する効率が低くなり、ラック軸の直線運動をピニオン軸の回転運動に効率よく変換できない。したがって、外乱によるラック軸の直線運動によってピニオン軸に回転運動が発生することを抑制できる。

また、本発明の請求項３は請求項１または請求項２に記載の操舵装置であって、前記第１所定操舵角範囲と前記第２所定操舵角範囲が重複する範囲を有することを特徴とする。

請求項３の発明によると、ステアリングホイールの操舵角が第１所定操舵角範囲と第２所定操舵角範囲の変更点にあるとき、ピニオン軸の回転を第１変換機構と第２変換機構の少なくとも１つによってラック軸の直線運動に変換できる。
したがって、ピニオン軸の回転運動がラック軸の直線運動に変換されない状態を回避できる。

また、本発明の請求項４は請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の操舵装置であって、前記第１変換機構は、前記ピニオン軸に同期して回転する伝達部材に形成されるウォームギヤと、前記ラック軸に形成されるギヤと、が噛合して構成されるウォームギヤ機構を有し、前記ピニオン軸の回転運動が前記ウォームギヤ機構によって前記直線運動に変換されることを特徴とする。

請求項４の発明によると、第１変換機構は、ピニオン軸の回転運動をウォームギヤ機構でラック軸の直線運動に変換できる。したがって、ラック軸の直線運動がピニオン軸の回転運動に変換されることが抑制され、外乱によるラック軸の直線運動によってピニオン軸に回転運動が発生することを抑制できる。

また、本発明の請求項５は請求項４に記載の操舵装置であって、前記ピニオン軸と前記伝達部材は、１対のギヤが噛合する歯車機構を介して連結され、前記歯車機構は、交差軸歯車を用いた交差軸歯車機構または食い違い軸歯車を用いた食い違い軸歯車機構のいずれか一方であることを特徴とする。

請求項５の発明によると、ピニオン軸と伝達部材を交差軸歯車を用いた交差軸歯車機構または食い違い軸歯車を用いた食い違い軸歯車機構のいずれか一方で連結できる。

また、本発明の請求項６は請求項５に記載の操舵装置であって、前記交差軸歯車はかさ歯車であり、前記食い違い軸歯車はハイポイドギヤであることを特徴とする。

請求項６の発明によると、かさ歯車で交差軸歯車を構成し、ハイポイドギヤで食い違い軸歯車を構成できる。

また、本発明の請求項７は請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の操舵装置であって、前記第２変換機構は、ラックアンドピニオン機構を含んで構成されることを特徴とする。

請求項７の発明によると、ラックアンドピニオン機構を有する第２変換機構を備えることができる。

本発明によると、ラック軸に入力される外乱が、中立位置にあるステアリングホイールに伝達されることを、簡単な構造で抑制できる操舵装置を提供できる。

本実施形態に係る操舵装置の構成を示す断面図である。 補助変換機構の構成例を示す断面図であり、（ａ）は、ピニオン軸の側から補助変換機構を見た図、（ｂ）は、図２の（ａ）のＡ方向から補助変換機構を見た図である。 （ａ）は、操舵角が第１所定操舵角範囲内にある状態を示す図、（ｂ）は、操舵角が第１所定操舵角範囲と第２所定操舵角範囲が重複する範囲内にある状態を示す図、（ｃ）は、操舵角が第２所定操舵角範囲内にある状態を示す図である。 ピニオン軸と伝達部材がハイポイドギヤで連結された補助変換機構を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る操舵装置１は、例えば電動パワーステアリング装置であって、ステアリングホイール２０が取り付けられるピニオン軸４の回転運動をラック軸８の直線運動に変換する。

ラック軸８は、図示しない車両の左右方向（図１の左右方向）に延びるラックハウジング１７内で軸方向に左右動（直線運動）するように備わっている。ラック軸８の両端部にはタイロッド１６，１６が備わり、ラック軸８の直線運動がタイロッド１６，１６によって転舵輪２，２の転舵運動に変換されて、転舵輪２，２が転舵する。また、ラックハウジング１７の両端部はブーツ１５，１５によって閉塞され、ラックハウジング１７の内部に水、埃等の異物が入り込むことを防止する構造となっている。

また、操舵装置１が電動パワーステアリング装置の場合、補助操舵力を発生してステアリングホイール２０の回転をアシストする電動機７が備わり、制御装置１０によって制御される。そして、電動機７の出力軸には、ピニオン軸４に備わるウォームホイール１１と噛合するウォームギヤ１３が取り付けられ、電動機７の回転駆動によってピニオン軸４にトルク（補助トルク）を付与するように構成される。なお、制御装置１０による電動機７の制御は公知の技術であり詳細な説明は省略する。

ピニオン軸４の、例えば先端部には、ラック軸８に形成されるラック歯８ａと噛合するピニオン４ａが形成され、ピニオン軸４の回転運動をラック軸８の軸方向の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構が構成される。このラックアンドピニオン機構によって、ピニオン軸４が回転するとラック軸８が左右動する。以下、ラック軸８のラック歯８ａとピニオン軸４のピニオン４ａが噛合する部分をギヤボックス６と称する。すなわち、本実施形態に係るギヤボックス６は、ラック軸８、ラック歯８ａ、ピニオン軸４、ピニオン４ａを含んで構成される。

また、図２の（ａ）に示すように、本実施形態に係るギヤボックス６には、ラック軸８が基準位置にあるときに、ピニオン軸４の回転運動をラック軸８の軸方向の直線運動に変換してラック軸８を左右動させる第１変換機構として、補助変換機構４０が備わっている。なお、ラック軸８の基準位置は、車両を直進させる状態に転舵輪２，２（図１参照）を設定するときのステアリングホイール２０（図１参照）の位置（中立位置）に対応するラック軸８の位置（左右位置）、およびその近傍の位置とする。また、近傍の位置とは、例えば、図示しない車両がわずかに旋回する状態に転舵輪２，２を設定するときのラック軸８の位置まで基準位置に含めることを示し、車両に求められる操作性能等を考慮して適宜設定されることが好ましい。

そして、ラック軸８が基準位置にあるときのステアリングホイール２０（図１参照）の操舵角範囲を、第１所定操舵角範囲と称する。換言すると、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあるとき、ピニオン軸４の回転運動が補助変換機構４０で直線運動に変換される位置にラック軸８が移動される。つまり、第１所定操舵角範囲は、ピニオン軸４の回転運動を補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換する操舵角の範囲になる。

また、本実施形態に係るギヤボックス６は、ラック軸８が基準位置にあるとき、すなわち、ステアリングホイール２０（図１参照）の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあるとき、ピニオン軸４の回転運動がラックアンドピニオン機構によってラック軸８の直線運動に変換されないように構成されている。
例えば、ラック軸８が基準位置にあるときにピニオン４ａが接する部分に、ラック歯８ａが形成されないように構成される。

さらに、ラック軸８が基準位置以外にあるとき、ピニオン軸４の回転運動は、補助変換機構４０によってラック軸８の直線運動に変換されず、ラックアンドピニオン機構によってラック軸８の直線運動に変換されるように構成される。

この構成によると、ステアリングホイール２０（図１参照）の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあってラック軸８が基準位置にあるときは、ピニオン軸４の回転運動が補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換され、ラック軸８が基準位置以外にあるとき、つまり、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲外にあるときは、ピニオン軸４の回転運動がラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換される。
なお、ピニオン４ａがラック歯８ａと噛合して形成される変換機構（ラックアンドピニオン機構）は、特許請求の範囲の第２変換機構に相当する。

図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、補助変換機構４０は、ピニオン軸４のラック軸８側の端部に取り付けられる補助ギヤ４１と、補助ギヤ４１と噛合するギヤ部４２ａを有してピニオン軸４の回転と同期して回転する伝達部材４２とを含んで構成され、ピニオン軸４と伝達部材４２は、補助ギヤ４１とギヤ部４２ａからなる歯車機構を介して連結される。さらに、図２の（ｂ）に示すように、伝達部材４２は、その回転軸がラック軸８に対してねじれの位置にあり、胴体部がラック軸８に接するように構成される。

そして、伝達部材４２の胴体部に形成されるウォームギヤ４２ｂと噛合するようにラック軸８にギヤ８ｂを形成してウォームギヤ機構を構成し、伝達部材４２の回転運動がウォームギヤの原理によってラック軸８の軸方向の直線運動に変換されるように構成される。

この構成によると、ウォームギヤの特性によって、伝達部材４２の回転運動、すなわち、ピニオン軸４の回転運動は、不可逆的にラック軸８の直線運動（左右動）に変換され、ラック軸８の直線運動がピニオン軸４の回転運動に変換されることが抑制される。
つまり、ピニオン軸４の回転運動をラック軸８の直線運動に変換する効率を、ラック軸８の直線運動をピニオン軸４の回転運動に変換する効率より大きくすることができる。したがって、補助変換機構４０は、転舵輪２，２（図１参照）からラック軸８に入力される外乱でピニオン軸４に回転運動が発生することを好適に抑制できる。

また、ピニオン軸４に取り付けられる補助ギヤ４１と伝達部材４２が有するギヤ部４２ａは、例えば、ともにかさ歯車であって、ピニオン軸４の回転運動が伝達部材４２に伝達される構成が好適である。なお、伝達部材４２は、例えば、ラックハウジング１７に回転自在に支持される。また、補助ギヤ４１とギヤ部４２ａがともにかさ歯車の場合、互いの回転軸が交差する交差軸歯車であり、交差軸歯車機構を構成する。

図３は、本実施形態に係るギヤボックスの構造を模式的に示した図であり、（ａ）は、ラック軸が基準位置にある状態、（ｂ）は、ラック軸が基準位置より少し右に移動した状態、（ｃ）は、ラック軸８が、さらに右方向に移動した状態をそれぞれ示している。
図３の（ａ）に示すように、ラック軸８が基準位置にある場合、つまり、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内にある場合、ピニオン４ａは、ラック歯８ａが形成されない位置でピニオン軸８と接する。したがって、ピニオン４ａとラック歯８ａが噛合せず、ラック軸４の回転運動はラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換されない。

一方、補助変換機構４０の伝達部材４２に形成されるウォームギヤ４２ｂが、ラック軸８に形成されるギヤ８ｂと噛合する。そして、ピニオン軸４の回転運動が伝達部材４２に伝達されてラック軸８の直線運動に変換され、ラック軸８がピニオン軸４の回転運動にともなって左右動する。
したがって、運転者が、ステアリングホイール２０を操舵するとラック軸８が左右動して、転舵輪２，２（図１参照）が転舵する。

例えば、路面からの外乱（車体流れ、シミー、トルクステア、ハンドル取られ）が転舵輪２，２（図１参照）を介してラック軸８に入力された場合、ラック軸８が基準位置にあるときには、伝達部材４２を介してピニオン軸４に外乱が伝達される。しかしながら、伝達部材４２とラック軸８は、ウォームギヤ４２ｂとギヤ８ｂによってウォームギヤ機構を構成していることから、ラック軸８を左右動させる外乱が入力されてもピニオン軸４が回転することがない。したがって、外乱によるラック軸８の左右動を、ウォームギヤ機構の不可逆性で抑制する構成となり、ラック軸８に入力される外乱がピニオン軸４に伝達されることを抑制できる。

つまり、基準位置にあるラック軸８に左右動（直線運動）を発生させる外乱が入力された場合、伝達部材４２とラック軸８で構成されるウォームギヤ機構を有する補助変換機構４０が、ピニオン軸４に回転運動が発生することを好適に抑制する。さらに、ラック軸８に発生する左右動をウォームギヤ機構の不可逆性で抑制し、ピニオン軸４に外乱が伝達されることを抑制する。したがって、ラック軸８に入力される外乱によるステアリングホイール２０の回転が抑制されるとともにラック軸８の左右動がピニオン軸４に吸収され、運転者が、ステアリングホイール２０を介して感じる外乱を軽減できる。

ラック軸８が基準位置にあるとき、すなわち、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあるときに、図３の（ｂ）に破線の矢印で示すように運転者がステアリングホイール２０を右に少し操舵すると、ピニオン軸４の回転運動が補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換されてラック軸８は矢印で示すように右方向に移動する。そして、ラック歯８ａがピニオン４ａの位置まで移動すると、ラック歯８ａとピニオン４ａが噛合する。

このとき、伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂとラック軸８のギヤ８ｂの噛合が維持されるように構成すると、ピニオン軸４とラック軸８は、ピニオン４ａとラック歯８ａの噛合、またはウォームギヤ４２ｂとギヤ８ｂの噛合の少なくとも一方を確保することができる。
換言すると、ピニオン軸４の回転運動がラック軸８の直線運動に変換されない状態（空転状態）になることが回避され、ピニオン軸４の回転運動を常にラック軸８の直線運動に変換させることができる。このように、ピニオン４ａとラック歯８ａが噛合するとともに伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂとラック軸８のギヤ８ｂが噛合する状態を、中間状態と称する。

また、ラック歯８ａとピニオン４ａが噛合する位置にラック軸８があるときのステアリングホイール２０の操舵角の範囲を、第２所定操舵角範囲と称する。
換言すると、ステアリングホイール２０の操舵角が第２所定操舵角範囲内にあるとき、ピニオン４ａとラック歯８ａが噛合することになる。したがって、第２所定操舵角範囲は、ピニオン軸４の回転運動をラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換する操舵角の範囲になる。

なお、前記したように、第１所定操舵角範囲は、ピニオン軸４の回転運動を補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換する操舵角の範囲であり、第２所定操舵角範囲は、ピニオン軸４の回転運動をラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換する操舵角の範囲であることから、ピニオン４ａとラック歯８ａが噛合するとともに伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂとラック軸８のギヤ８ｂが噛合する中間状態で、第１所定操舵角範囲と第２所定操舵角範囲が重複する。

さらに運転者がステアリングホイール２０を右方向に操舵すると、図３の（ｃ）に示すようにラック軸８がさらに右に移動し、伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂとラック軸８のギヤ８ｂの噛合が解除され、ピニオン軸４の回転運動がラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換されてラック軸８は右方向に移動する。
その後、運転者がステアリングホイール２０を右方向に操舵すると、ピニオン４ａとラック歯８ａの噛合によってラック軸８が右方向に移動する。

一方、ステアリングホイール２０が右方向に操舵されて操舵角が第２所定操舵角範囲内にある状態から、運転者がステアリングホイール２０を左方向に操舵する（ステアリングホイール２０を戻す）と、ラック軸８は左方向に移動し、図３の（ｂ）に示すように、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内に入ると、伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂがラック軸８のギヤ８ｂと噛合する。さらに運転者が、ステアリングホイール２０を左方向に操舵すると、ピニオン軸４の回転運動が補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換され、ラック軸８がさらに左方向に移動する。

このように、本実施形態に係るギヤボックス６は、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあるときは、ピニオン軸４の回転運動を補助変換機構４０でラック軸８の直線運動に変換し、ステアリングホイール２０の操舵角が第２所定操舵角範囲内にあるときは、ピニオン軸４の回転運動をラックアンドピニオン機構でラック軸８の直線運動に変換するように構成される。

そして、補助変換機構４０をウォームギヤ機構で構成し、ステアリングホイール２０の操舵角が第１所定操舵角範囲内にあるときは、ラック軸８に入力される外乱でラック軸８が左右動することを防止してピニオン軸４の回転を防止するように構成される。この構成によって、ステアリングホイール２０が中立位置にあって図示しない車両が直進しているとき、運転者がステアリングホイール２０を介して受ける外乱を軽減することができ、操舵フィーリングを向上できるという優れた効果を奏する。

なお、図３の（ａ）〜（ｃ）は、ステアリングホイール２０が右方向に操舵された場合を説明したが、ステアリングホイール２０が左方向に操舵された場合も同等の効果を得られる。

このように、本実施形態に係る操舵装置１（図１参照）は、センサ等によってステアリングホイール２０に入力される外乱を電気的に検出することなく、運転者が感じる外乱を軽減できる。したがって、ステアリングホイール２０への外乱の伝達を抑制するための調節器および当該調節器を制御する制御装置を備える必要がなく、簡単な構造で操舵装置１を構成できる。また、調節器を制御する制御装置のプログラムを設計する設計工数を必要としない。

なお、本実施形態に係る補助変換機構４０は、図３の（ｂ）に示すように、ピニオン４ａとラック歯８ａが噛合するとともに伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂとラック軸８のギヤ８ｂが噛合する状態（中間状態）がある。この状態でピニオン軸４が回転したとき、ピニオン４ａがラック歯８ａを送ることによるラック軸８の移動量と、伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂがラック軸８のギヤ８ｂを送ることによるラック軸８の移動量と、が異なるとラック軸８が滑らかに動作しない。

そこで、例えば、中間状態のときにピニオン４ａが噛合するラック歯８ａのピッチを好適に設定し、ラック軸８の滑らかな動作を確保することが好ましい。
従来、基準位置付近のラック軸８の移動量を少なく抑えるため、ラック軸８が基準位置にあるときのピニオン４ａとラック歯８ａのギヤ比を小さくしたバリアブルギヤレシオの技術が知られている。この技術を適用して、中間状態のときに、ピニオン４ａがラック歯８ａを送ることによるラック軸８の移動量と、伝達部材４２のウォームギヤ４２ｂがラック軸８のギヤ８ｂを送ることによるラック軸８の移動量が等しくなるように、ラック歯８ａのピッチを好適に設定することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。
例えば、図２に示すように、ピニオン軸４と伝達部材４２をかさ歯車の補助ギヤ４１とギヤ部４２ａが噛合する構成としたが、図４に示すように、ピニオン軸４の端部にスパイラルベベルギヤ４１Ｈを備え、伝達部材４２にはスパイラルベベルギヤ４２Ｈと噛合するウォームギヤ４２Ｈを備えるハイポイドギヤからなる補助変換機構４０であってもよい。

ハイポイドギヤの場合、スパイラルベベルギヤ４１Ｈとウォームギヤ４２Ｈは、互いの回転軸が平行でなく、かつ、交差しないように配置されることから、スパイラルベベルギヤ４１Ｈとウォームギヤ４２Ｈは食い違い軸歯車となり、食い違い軸歯車機構を構成する。ハイポイドギヤの場合、スパイラルベベルギヤ４１Ｈとウォームギヤ４２Ｈの配置の自由度がかさ歯車より大きく、補助変換機構４０の設計自由度が向上する。

また、本発明は、電動パワーステアリング装置で構成される操舵装置１（図１参照）に限定されず、油圧式パワーステアリング装置で構成される操舵装置１、パワーステアリングの機能を備えない操舵装置１にも適用できる。

１ 操舵装置
２ 転舵輪
４ ピニオン軸
４ａ ピニオン（第２変換機構）
８ ラック軸
８ａ ラック歯（第２変換機構）
８ｂ ギヤ（ウォームギヤ機構）
２０ ステアリングホイール
４０ 補助変換機構（第１変換機構）
４２ 伝達部材
４２ｂ ウォームギヤ（ウォームギヤ機構）

Claims (7)

1. ステアリングホイールとともに回転するピニオン軸の回転運動をラック軸の軸方向の直線運動に変換して転舵輪を転舵する操舵装置であって、
   前記ステアリングホイールの操舵角が、中立位置を含む第１所定操舵角範囲内にあるときに前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する第１変換機構と、
   前記ステアリングホイールの操舵角が、前記中立位置を含まない第２所定操舵角範囲内にあるときに前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する第２変換機構と、を有し、
   前記第１変換機構は、前記転舵輪から前記ラック軸に入力される外乱が前記ピニオン軸に伝達されることを抑制するように構成されることを特徴とする操舵装置。
2. 前記第１変換機構は、
   前記ピニオン軸の回転運動を前記直線運動に変換する効率が、前記直線運動を前記ピニオン軸の回転運動に変換する効率より高いことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記第１所定操舵角範囲と前記第２所定操舵角範囲が重複する範囲を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の操舵装置。
4. 前記第１変換機構は、
   前記ピニオン軸に同期して回転する伝達部材に形成されるウォームギヤと、前記ラック軸に形成されるギヤと、が噛合して構成されるウォームギヤ機構を有し、
   前記ピニオン軸の回転運動が前記ウォームギヤ機構によって前記直線運動に変換されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の操舵装置。
5. 前記ピニオン軸と前記伝達部材は、１対のギヤが噛合する歯車機構を介して連結され、
   前記歯車機構は、交差軸歯車を用いた交差軸歯車機構または食い違い軸歯車を用いた食い違い軸歯車機構のいずれか一方であることを特徴とする請求項４に記載の操舵装置。
6. 前記交差軸歯車はかさ歯車であり、前記食い違い軸歯車はハイポイドギヤであることを特徴とする請求項５に記載の操舵装置。
7. 前記第２変換機構は、ラックアンドピニオン機構を含んで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の操舵装置。

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