特許 7331449 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-15

(45)【発行日】2023-08-23

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20230816BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20230816BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20230816BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

F16H25/22 Z

F16H25/20 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019092359

(22)【出願日】2019-05-15

(65)【公開番号】P2020185921

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仲村 圭史

(72)【発明者】

【氏名】近藤 美雄

(72)【発明者】

【氏名】尾形 俊明

(72)【発明者】

【氏名】岸田 文夫

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０３０３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４５９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２３９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００４２４１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００５－０６７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２６２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７７９９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｈ ２５／２２

Ｆ１６Ｈ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第１の雄ねじ溝を有し、かつ左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第２の雄ねじ溝を有し、軸方向に移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第１の雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持された第１のナットと、
前記第２の雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持された第２のナットと、
第１の駆動力を発生する第１の駆動源と、
前記第１の駆動源とは独立して作動して第２の駆動力を発生する第２の駆動源と、
前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源を制御する制御装置と、
前記第１の駆動力を前記第１のナットに伝達し、前記第１のナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第１の動力伝達部と、
前記第２の駆動力を前記第２のナットに伝達し、前記第２のナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第２の動力伝達部と、を備え、
前記ハウジングには、前記転舵軸の外周面において前記第１の雄ねじ溝及び前記第２の雄ねじ溝が設けられていない位置に付された複数の標識を読み取って前記転舵軸の軸方向位置を検出する位置検出センサが取り付けられており、
前記制御装置は、前記位置検出センサの検出結果を用いて前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源を制御し、
前記複数の標識は、前記転舵軸が中立位置にあることを示す中立位置標識と、前記転舵軸が右方向及び左方向への最大移動位置にあることを示す第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記中立位置標識と前記第１及び第２のラックエンド位置標識との間に等間隔に設けられた複数の目盛標識とを含み、
前記中立位置標識ならびに前記第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記複数の目盛標識とは、太さ又は大きさが異なり、
前記位置検出センサは、前記中立位置標識、前記第１及び第２のラックエンド位置標識、ならびに前記複数の目盛標識の太さ又は大きさを識別して前記制御装置に前記転舵軸の位置の検出信号を出力する、
ステアリング装置。

【請求項2】

前記複数の標識は、前記転舵軸の外周面において周方向に延びる直線からなり、前記転舵軸の軸方向に並んでおり、
前記中立位置標識ならびに前記第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記複数の目盛標識とは、前記転舵軸の軸方向における太さが異なる、
請求項１に記載のステアリング装置。

【請求項3】

前記複数の標識は、前記転舵軸の軸方向に並ぶ点状であり、
前記中立位置標識ならびに前記第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記複数の目盛標識とは、それぞれの大きさが異なる、
請求項１に記載のステアリング装置。

【請求項4】

前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源は、互いに協働して前記転舵軸を移動させるように、前記第１の駆動力及び前記第２の駆動力を前記第１の動力伝達部及び前記第２の動力伝達部を介して前記転舵軸に伝達するように構成されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、運転者が操作するステアリングホイールと、車両の左右の転舵輪を転舵させる転舵軸とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ方式のステアリング装置が知られている。このような方式のステアリング装置は、車速や加速度センサの検出値等の車両状態情報に基づいてステアリングホイールの操舵量に対する転舵輪の転舵量の比であるステアリングギヤ比を変えることが可能であり、例えば駐車時にステアリングギヤ比を高くしてステアリングホイールの操舵量を少なくすること等により運転者の負担を軽減することができる。

【0003】

特許文献１に記載のステアバイワイヤ式操舵装置は、運転者が操作するステアリングホイールと、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、左右一対の転舵モータと、左車輪を転舵させる左側の操舵軸と、左側の転舵モータの出力を左側の操舵軸に伝達する左側の出力伝達機構と、右車輪を転舵させる右側の操舵軸と、右側の転舵モータの出力を右側の操舵軸に伝達する右側の出力伝達機構とを有している。左右の出力伝達機構は、操舵軸のボールねじ軸部と、ボールねじ軸部に複数のボールを介して螺合するボールナットと、転舵モータの出力軸に設けられた出力ギヤと、ボールナットの外径面に固定されて出力ギヤに噛み合う入力ギヤとで構成されている。左右の転舵モータは、操舵角センサによって検出された操舵角に基づいて、電気制御ユニットのステアリング制御部によって制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２１４９７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のステアバイワイヤ式操舵装置において、ステアリング制御部は、例えば転舵モータに設けられたエンコーダ等の回転角検出装置の検出値に基づいて転舵輪の転舵角を推定し、その推定値に基づいて転舵モータを制御することでステアリングギヤ比を調節することができる。しかし、転舵モータの出力軸と左右の操舵軸との間には、出力ギヤ、入力ギヤ、ボールナット、及び複数のボールが介在しているので、これらの部材間の隙間（ガタ）に起因するバックラッシ等によって転舵角の推定精度が低下してしまう。特に、ステアリングホイールの操舵角がゼロで車両が直進しようとする際に転舵角の推定値に誤差があると、車両の直進性に悪影響を及ぼしてしまう。

【0006】

そこで、本発明は、転舵角の推定精度を高めることが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記の目的を達成するため、中空状のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容され、左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第１の雄ねじ溝を有し、かつ左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第２の雄ねじ溝を有し、軸方向に移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、前記第１の雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持された第１のナットと、前記第２の雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持された第２のナットと、第１の駆動力を発生する第１の駆動源と、前記第１の駆動源とは独立して作動して第２の駆動力を発生する第２の駆動源と、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源を制御する制御装置と、前記第１の駆動力を前記第１のナットに伝達し、前記第１のナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第１の動力伝達部と、前記第２の駆動力を前記第２のナットに伝達し、前記第２のナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第２の動力伝達部と、を備え、前記ハウジングには、前記転舵軸の外周面において前記第１の雄ねじ溝及び前記第２の雄ねじ溝が設けられていない位置に付された複数の標識を読み取って前記転舵軸の軸方向位置を検出する位置検出センサが取り付けられており、前記制御装置は、前記位置検出センサの検出結果を用いて前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源を制御し、前記複数の標識は、前記転舵軸が中立位置にあることを示す中立位置標識と、前記転舵軸が右方向及び左方向への最大移動位置にあることを示す第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記中立位置標識と前記第１及び第２のラックエンド位置標識との間に等間隔に設けられた複数の目盛標識とを含み、前記中立位置標識ならびに前記第１及び第２のラックエンド位置標識と、前記複数の目盛標識とは、太さ又は大きさが異なり、前記位置検出センサは、前記中立位置標識、前記第１及び第２のラックエンド位置標識、ならびに前記複数の目盛標識の太さ又は大きさを識別可能である、ステアリング装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のステアリング装置によれば、転舵角の推定精度を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係るステアリング装置の概略の構成例を示す模式図である。

【図2】転舵装置の構成を示す断面図である。

【図3】第１の移動機構及びその周辺部を示す図２の部分拡大図である。

【図4】ラックシャフトに付された複数の標識からなる被読み取り部の一例を示す説明図である。

【図5A-5C】第１乃至第３の変形例に係る被読み取り部を示す説明図である。

【図6A-6C】図６Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出センサ及び回転軸を示す断面図である。図６Ｂは、回転軸とラックシャフトとの噛み合い部を示す断面図である。図６Ｃは、位置検出センサの構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0011】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るステアバイワイヤ方式のステアリング装置の概略の構成例を示す模式図である。なお、以降の説明において、「左」「右」とは、ステアリング装置が搭載された車両の車幅方向の左右をいう。

【0012】

このステアリング装置１は、運転者が操作する操舵部材としてのステアリングホイール１１と、ステアリングホイール１１と一体に回転するステアリングシャフト１２と、ステアリングホイール１１の操舵角を検出する操舵角センサ１３と、ステアリングホイール１１に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ１４と、ステアリングシャフト１２に操舵反力を与える反力アクチュエータ１５と、転舵輪である左右の前輪６Ｌ，６Ｒを左右のリンク機構７Ｌ，７Ｒを介して転舵させる転舵装置２と、反力アクチュエータ１５及び転舵装置２を制御する制御装置１０とを備えている。

【0013】

ステアリング装置１は、ステアリングホイール１１の操作に応じて、転舵装置２によって左右の前輪６Ｌ，６Ｒを転舵させる。制御装置１０は、操舵角センサ１３及びトルクセンサ１４によって検出された操舵角及び操舵トルク、ならびに横方向及び前後方向の加速度を検出する加速度センサの検出値や車速等の車両状態情報に基づいて反力アクチュエータ１５及び転舵装置２を制御する。

【0014】

左右のリンク機構７Ｌ，７Ｒは、タイロッド７１及びナックルアーム７２と第１及び第２のボールジョイント７３，７４とをそれぞれ有している。左側のリンク機構７Ｌは、タイロッド７１の一端が後述する転舵装置２のラックシャフト２０の左端部に第１のボールジョイント７３によって揺動可能に連結され、タイロッド７１の他端が左前輪６Ｌを転向するナックルアーム７２に第２のボールジョイント７４によって揺動可能に連結されている。

【0015】

右側のリンク機構７Ｒは、タイロッド７１の一端がラックシャフト２０の右端部に第１のボールジョイント７３によって揺動可能に連結され、タイロッド７１の他端が右前輪６Ｒを転向するナックルアーム７２に第２のボールジョイント７４によって揺動可能に連結されている。左右のリンク機構７Ｌ，７Ｒの第１のボールジョイント７３は、ボールジョイントソケット７３１にタイロッド７１の一端に設けられた球状のボール部７１１を収容して構成されている。

【0016】

転舵装置２は、車幅方向に沿った軸方向の移動により左右の前輪６Ｌ，６Ｒを転舵する転舵軸としてのラックシャフト２０と、互いに独立した第１及び第２の移動機構３，４と、第１の移動機構３を動作させる第１の電動モータ２１と、第２の移動機構４を動作させる第２の電動モータ２２と、ラックシャフト２０を収容する中空状のハウジング５とを備えている。第１及び第２の移動機構３，４は、ラックシャフト２０をハウジング５に対して軸方向に移動させる。

【0017】

第１及び第２の電動モータ２１，２２は、制御装置１０によって制御される。第１及び第２の電動モータ２１，２２は、例えば三相モータであり、固定子及び回転子からなる駆動部２１１，２２１と、固定子に対する回転子の回転角を検出するための回転角検出装置２１２，２２２を有している。制御装置１０は、回転角検出装置２１２，２２２の検出信号を取得し、回転角の検出値が指令値と一致するように第１及び第２の電動モータ２１，２２を制御する。

【0018】

ハウジング５は、車体に対して固定されており、ラックシャフト２０の両端部がハウジング５から左右方向に突出している。ボールジョイントソケット７３１は、ラックシャフト２０よりも大径であり、ハウジング５に対するラックシャフト２０の軸方向の移動量は、ボールジョイントソケット７３１がハウジング５の端部に当接することにより制限される。

【0019】

図２は、転舵装置２の構成を示す断面図である。図３は、第１の移動機構３及びその周辺部を示す図２の部分拡大図である。

【0020】

第１の移動機構３は、第１の電動モータ２１によって回転する第１のボールねじナット３１と、第１のボールねじナット３１とラックシャフト２０との間で循環転動する複数のボール３２と、第１のボールねじナット３１をハウジング５に対して回転可能に支持する軸受３３と、第１の電動モータ２１の回転力を第１のボールねじナット３１に伝達するベルト３４とを有している。

【0021】

同様に、第２の移動機構４は、第２の電動モータ２２によって回転する第２のボールねじナット４１と、第２のボールねじナット４１とラックシャフト２０との間で循環転動する複数のボール４２と、第２のボールねじナット４１をハウジング５に対して回転可能に支持する軸受４３と、第２の電動モータ２２の回転力を第２のボールねじナット４１に伝達するベルト４４とを有している。第１のボールねじナット３１及び第２のボールねじナット４１は、ハウジング５の内部に回転可能に支持されている。

【0022】

図３に拡大して示すように、第１のボールねじナット３１の内周面には、複数のボール３２が転動する転動溝３１０が螺旋状に形成されている。ラックシャフト２０の外周面には、第１のボールねじナット３１との間で複数のボール３２が転動する第１の転動溝２０１が螺旋状に形成されている。また、第１のボールねじナット３１には、ベルト３４に噛み合う複数の噛み合い歯３１１が外周面に形成されている。ベルト３４は、第１の電動モータ２１のモータ軸２１３に固定されたプーリ２１４及び第１のボールねじナット３１に掛け回され、第１の電動モータ２１の回転力を減速して第１のボールねじナット３１に伝達する。

【0023】

第２の移動機構４は、第１の移動機構３と同様に構成されているが、各構成部材が第１の移動機構３とは左右対称に配置されている。ラックシャフト２０の外周面には、第２のボールねじナット４１との間で複数のボール４２が転動する第２の転動溝２０２が螺旋状に形成されている。ラックシャフト２０の第１の転動溝２０１及び第２の転動溝２０２は、雄ねじ溝であると共に、螺旋の捩じれ方向が互いに逆向きであり、両転動溝２０１，２０２は逆ねじの関係にある。

【0024】

すなわち、ラックシャフト２０は、左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第１の雄ねじ溝としての第１の転動溝２０１を有し、かつ左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第２の雄ねじ溝としての第２の転動溝２０２を有し、軸方向に移動することで左右の前輪６Ｌ，６Ｒを転舵する。第１のボールねじナット３１は、複数のボール３２を介して第１の転動溝２０１に螺合し、第２のボールねじナット４１は、複数のボール４２を介して第２の転動溝２０２に螺合している。

【0025】

第１の電動モータ２１は、第１のボールねじナット３１を回転させる第１の駆動力を発生する第１の駆動源であり、第２の電動モータ２２は、第２のボールねじナット４１を回転させる第２の駆動力を発生する第２の駆動源である。第１の電動モータ２１と第２の電動モータ２２とは、互いに独立して作動可能である。第１の移動機構３のベルト３４は、第１の駆動力を第１のボールねじナット３１に伝達する第１の動力伝達部として、第１のボールねじナット３１を回転させてラックシャフト２０に軸力を付与する。第２の移動機構４のベルト４４は、第２の駆動力を第２のボールねじナット４１に伝達する第２の動力伝達部として、第２のボールねじナット４１を回転させてラックシャフト２０に軸力を付与する。

【0026】

第１の電動モータ２１及び第２の電動モータ２２は、互いに協働してラックシャフト２０を移動させるように、第１の駆動力及び第２の駆動力をベルト３４，４４を介してラックシャフト２０に伝達するように構成されている。

【0027】

ハウジング５は、第１乃至第３のハウジング部材５１～５３をボルト締結して構成されている。第１のハウジング部材５１は、主として第１及び第２のボールねじナット３１，４１と、第１及び第２のボールねじナット３１，４１の間のラックシャフト２０とを収容している。第２のハウジング部材５２は、主として第１のボールねじナット３１よりも左側のラックシャフト２０を収容している。第３のハウジング部材５３は、主として第２のボールねじナット４１よりも右側のラックシャフト２０を収容している。

【0028】

第１のハウジング部材５１の左端部には、複数のボルト５４によって第２のハウジング部材５２が固定されると共に、複数のボルト５５によって第１の電動モータ２１が固定されている。また、第１のハウジング部材５１の右端部には、複数のボルト５６によって第３のハウジング部材５３が固定されると共に、複数のボルト５７によって第２の電動モータ２２が固定されている。図２では、複数のボルト５５～５７のうち、それぞれ一つのボルト５５～５７を示している。また、第１のハウジング部材５１には、車体側への取り付けのための複数の取付部５１１が設けられている。

【0029】

ハウジング５には、ラックシャフト２０の軸方向位置を検出するための位置検出センサ８が取り付けられている。本実施の形態では、位置検出センサ８を収容するための収容部５０が第１のハウジング部材５１の中央部に設けられているが、位置検出センサ８の取付位置はこれに限らず、第１及び第２の転動溝２０１，２０２が形成されていない部分のラックシャフト２０の外周面と対向する位置に位置検出センサ８が固定されていればよい。

【0030】

位置検出センサ８は、ラックシャフト２０に付された標識（後述）を読み取ってラックシャフト２０の軸方向位置を検出し、この検出信号を制御装置１０に出力する。制御装置１０は、位置検出センサ８の検出結果を用いて第１及び第２の電動モータ２１，２２を制御する。

【0031】

図４は、ラックシャフト２０に付された複数の標識８１からなる被読み取り部８０の一例を示す説明図である。本実施の形態では、それぞれの標識８１がラックシャフト２０の外周面２０ａにおいて周方向に延びる直線からなる。また、本実施の形態では、有色の塗料を吹きつけ又は転写することによりそれぞれの標識８１が形成されているが、例えばシート状のラベルを張り付けることにより標識８１を形成してもよい。また、ラックシャフト２０の外周面２０ａを削ったり窪ませたりすることにより標識８１が形成してもよい。

【0032】

複数の標識８１は、左右の前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角がゼロで車両が直進する場合のラックシャフト２０の位置である中立位置を示す中立位置標識８１０と、被読み取り部８０の左右両端部に設けられた第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２と、中立位置標識８１０と第１のラックエンド位置標識８１１との間、及び中立位置標識８１０と第２のラックエンド位置標識８１２との間に等間隔に設けられた複数の目盛標識８１３とを含んでいる。標識８１は、中立位置標識８１０、第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２、ならびに複数の目盛標識８１３の総称である。

【0033】

中立位置標識８１０ならびに第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２は、複数の目盛標識８１３よりも太い太線である。また、中立位置標識８１０の太さと第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２の太さとは異なっており、図４の図示例では第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２の太さが中立位置標識８１０の太さよりも太い。なお、図４の図示例では、第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２の太さが同じであるが、これらを異ならせてもよい。

【0034】

第１のラックエンド位置標識８１１は、ラックシャフト２０の位置が、左側のリンク機構７Ｌのボールジョイントソケット７３１がハウジング５の右端部に当接する右方向への最大移動位置（ラックエンド位置）付近である場合に位置検出センサ８によって読み取られる位置に設けられている。第２のラックエンド位置標識８１２は、ラックシャフト２０の位置が、右側のリンク機構７Ｒのボールジョイントソケット７３１がハウジング５の左端部に当接する左方向への最大移動位置付近である場合に位置検出センサ８によって読み取られる位置に設けられている。

【0035】

位置検出センサ８は、被読み取り部８０に向かって読み取り光を照射し、この読み取り光が被読み取り部８０で反射した反射光を受光することによって標識８１を読み取る。この読み取りの結果を示す信号は、ラックシャフト２０の位置の検出信号として制御装置１０に出力される。この標識８１の読み取り動作は、微小時間間隔で繰り返し実行される。

【0036】

位置検出センサ８は、少なくとも中立位置標識８１０及び第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２の太さよりも広い範囲を一時に読み取り可能であり、標識８１の線の太さを識別可能である。制御装置１０に出力される検出信号には、この標識８１の線の太さの情報が含まれる。なお、読み取り光は可視光であってもよいし、例えば赤外線等の不可視光であってもよい。

【0037】

制御装置１０は、位置検出センサ８から出力される検出信号によってラックシャフト２０の中立位置を検出可能である。そして、この中立位置を検出した後に位置検出センサ８の読み取り範囲を通過する目盛標識８１３を計数することにより、ラックシャフト２０のハウジング５に対する軸方向位置を把握することができる。また、制御装置１０は、ラックシャフト２０の軸方向位置から前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角を推定することができる。

【0038】

制御装置１０は、前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角が操舵角センサ１３によって検出された操舵角にステアリングギヤ比を考慮した値となるように、第１及び第２の電動モータ２１，２２を制御する。なお、ステアリングギヤ比は、ヨーレイトや車両前後方向及び横方向の各方向の加速度センサの検出値、ならびに車速や操舵角等の車両状態情報に基づいて、最適な値が設定される。

【0039】

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、ハウジング５に取り付けられた位置検出センサ８の検出信号によりラックシャフト２０の軸方向位置を検出することができ、このラックシャフト２０の軸方向位置から前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角を推定することができる。このため、例えば第１及び第２の電動モータ２１，２２の回転角検出装置２１２，２２２の検出信号のみによって前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角を推定する場合に比較して、高い精度で前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角を推定することができる。

【0040】

（被読み取り部８０の変形例）
次に、被読み取り部８０の変形例について、図５Ａ乃至図５Ｃを参照して説明する。

【0041】

図５Ａは、第１の変形例に係る被読み取り部８０Ａを示す説明図である。この被読み取り部８０Ａは、第１の実施の形態に係る被読み取り部８０における複数の目盛標識８１３を省略したものである。すなわち、被読み取り部８０Ａは、中立位置標識８１０と第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２とからなる。

【0042】

この第１の変形例に係る被読み取り部８０Ａによっても、中立位置標識８１０によってラックシャフト２０の中立位置を正確に検出可能である。また、第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２によってラックシャフト２０のラックエンド位置を正確に検出可能である。中立位置とラックエンド位置との間におけるラックシャフト２０の軸方向位置は、中立位置もしくはラックエンド位置を検出したときからの第１及び第２の電動モータ２１，２２の回転角検出装置２１２，２２２の検出信号の変化に基づいて検出することができる。

【0043】

なお、被読み取り部８０Ａにおいて、第１及び第２のラックエンド位置標識８１１，８１２をさらに省略してもよい。この場合でも、ラックシャフト２０の中立位置を正確に検出可能であるので、前輪６Ｌ，６Ｒの転舵角の推定誤差によって車両の直進性が低下してしまうことを抑制することができる。

【0044】

図５Ｂは、第２の変形例に係る被読み取り部８０Ｂを示す説明図である。この被読み取り部８０Ｂは、第１の実施の形態に係る被読み取り部８０における線状の複数の標識８１を点状の複数の標識８２としたものである。複数の標識８２は、それぞれ大きさが異なる中立位置標識８２０、第１及び第２のラックエンド位置標識８２１，８２２、ならびに複数の目盛標識８２３を含んでいる。

【0045】

この第２の変形例に係る被読み取り部８０Ｂによっても、第１の実施の形態に係る被読み取り部８０を用いた場合と同様の効果が得られる。また、この被読み取り部８０Ｂにおいて、複数の目盛標識８２３、もしくは複数の目盛標識８２３ならびに第１及び第２のラックエンド位置標識８２１，８２２を省略してもよい。

【0046】

図５Ｃは、第３の変形例に係る被読み取り部８０Ｃを示す説明図である。この被読み取り部８０Ｃは、位置検出センサ８により、中立位置付近の所定範囲において、ラックシャフト２０の絶対位置を検出可能としたものである。被読み取り部８０Ｃは、第１の実施の形態に係る被読み取り部８０における複数の目盛標識８１３を省略すると共に、中立位置標識８１０に替えてラックシャフト２０の中立位置付近における絶対位置を示すコード情報を含むコード画像８３を付したものである。なお、ここで絶対位置とは、例えば前回の標識８１の読み取り動作時からどれだけ移動したかといった相対的な位置ではなく、ハウジング５に対するラックシャフト２０の中立位置からの変位量（絶対変位）を具体的に特定可能な位置のことをいう。

【0047】

コード画像８３は、ラックシャフト２０の外周面２０ａにおいて左右方向に延びる帯状に形成されている。コード画像８３には、図５Ｃの上下方向に対応するラックシャフト２０の周方向に見た場合に、着色された部分（図５Ｃにおける黒色の部分）と着色されていない部分（図５Ｃにおける白色の部分）とがそれぞれ１ビットの情報（０／１）を示す二進数の数値情報、つまり、絶対位置エンコーダのコードパターンによってラックシャフト２０の絶対位置が示されている。位置検出センサ８は、コード画像８３をラックシャフト２０の周方向に走査（スキャン）することで、ラックシャフト２０の中立位置付近における絶対位置を検出することができる。

【0048】

この第３の変形例に係る被読み取り部８０Ｃによれば、中立位置の周辺部においてもラックシャフト２０の軸方向の絶対位置を正確に検出することができる。なお、コード画像８３を一方のラックエンド位置から他方のラックエンド位置までの全体に対応して設けてもよい。この場合には、ラックシャフト２０の移動範囲の全体にわたってラックシャフト２０の軸方向の絶対位置を正確に検出することができる。

【0049】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図６Ａ乃至図６Ｃを参照して説明する。本実施の形態は、ラックシャフト２０の軸方向への移動によって回転する回転軸９０がハウジング５に支持されており、ラックシャフト２０の軸方向位置を検出するためにハウジング５に取り付けられた位置検出センサ９が回転軸９０の回転角を検出する構成が第１の実施の形態とは異なっている。

【0050】

図６Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出センサ９及び回転軸９０を示す断面図である。図６Ｂは、回転軸９０とラックシャフト２０との噛み合い部を示す断面図である。図６Ｃは、位置検出センサ９の構成例を示す構成図である。

【0051】

回転軸９０は、軸方向の一端部が位置検出センサ９に保持され、軸方向の他端部が軸受５８によってハウジング５の第１のハウジング部材５１に支持されている。位置検出センサ９は、第１のハウジング部材５１に設けられた収容部５９に収容されている。回転軸９０は、外周面にピニオン歯部９０１が形成されており、このピニオン歯部９０１がラックシャフト２０のラック歯部２０３に噛み合っている。

【0052】

位置検出センサ９は、図６Ｃに示すように、収容部５９に保持されたセンサケース９１と、回転軸９０と一体に回転する主動歯車９２と、主動歯車９２に噛み合って回転する第１及び第２の従動歯車９３，９４と、第１及び第２の従動歯車９３，９４のそれぞれに取り付けられた棒状の第１及び第２の永久磁石９５，９６と、第１及び第２の永久磁石９５，９６の磁界を検出する第１及び第２の磁気センサ９７，９８と、信号処理部９９とを有している。

【0053】

第１及び第２の従動歯車９３，９４は、それぞれの歯数が異なっており、主動歯車９２が角度θだけ回転したときの第１の従動歯車９３の回転角αと第２の従動歯車９４の回転角βとは互いに異なる値となる。第１及び第２の従動歯車９３，９４の歯数は、最小公倍数が大きな値となるように設定されており、ラックシャフト２０が一方のラックエンド位置から他方のラックエンド位置まで移動しても、回転角α及び回転角βが共に同じとなる局面が発生しないようになっている。

【0054】

信号処理部９９は、第１及び第２の磁気センサ９７，９８の検出信号を入力し、検出された磁界の向き及び強度に基づいて回転軸９０の回転角を検出する。信号処理部９９は、回転軸９０の回転角を示す信号を制御装置１０に出力する。ラックシャフト２０の軸方向の絶対位置は、この回転軸９０の回転角によって示される。なお、信号処理部９９の信号処理機能を制御装置１０が有していてもよい。この場合、第１及び第２の磁気センサ９７，９８の検出信号が制御装置１０に出力される。

【0055】

この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られると共に、ラックシャフト２０の軸方向の絶対位置を常に検出することができる。

【0056】

（付記）
以上、本発明を第１の実施の形態及びその変形例ならびに第２の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0057】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、運転者が操作するステアリングホイール１１の操作に応じて左右の前輪６Ｌ，６Ｒを転舵させるステアバイワイヤ方式のステアリング装置１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、例えばステアリングホイール１１を有しない自動運転車に本発明のステアリング装置を適用することも可能である。

【0058】

また、第１の実施の形態では、位置検出センサ８が読み取り光を照射し、この読み取り光が被読み取り部８０で反射した反射光を受光することによって標識８１を読み取る場合について説明したが、位置検出センサが磁気的手段によって被読み取り部の標識を読み取るようにしてもよい。この場合、被読み取り部が例えば位置標識の目盛を磁気記録した磁気テープからなり、位置検出センサが磁気ヘッドからなる。

【符号の説明】

【0059】

１…ステアリング装置 １０…制御装置
２０…ラックシャフト（転舵軸） ２１…第１の電動モータ
２２…第２の電動モータ ３…第１の移動機構
４…第２の移動機構 ５…ハウジング
６Ｌ，６Ｒ４…左右の前輪（転舵輪） ８，９…位置検出センサ
８１，８２…標識 ９０…回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A-5C】

【図6A-6C】