JP2004196264A - 舵取り装置及び舵取り装置用伝達ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】舵取り装置において、操舵部材から転舵輪への伝達比は車両に固有のものであり、ユーザの好みに対応できていない。
【解決手段】舵取り機構４に取り外し可能な伝達ユニット３を設ける。伝達ユニット３は、入力軸１８及び出力軸１９を有する伝達機構２５と、伝達機構２５を保持し、舵取り機構４の固定部としてのステアリングコラム１３に着脱可能なハウジング２４とを備える。入力軸１８は操舵部材２を予め装備していても良いし、そうでなくても良い。出力軸１９は舵取り機構４の入力軸５に着脱可能である。入力軸１８から出力軸１９への伝達比の異なる複数の仕様の伝達ユニット３が予め準備され、その中から択一的に選択して舵取り装置１に用いる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵部材の操作を舵取り機構に伝達する舵取り装置及び舵取り装置用伝達ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
操舵部材から転舵輪への操舵伝達比を車両の速度に応じて可変する伝達比可変機構が設けられた舵取り装置が提供されている（例えば、特許文献１）。
上記の特許文献１の舵取り装置では、その伝達比は車速に応じて変化するものの、車両によって固有のものとなっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２７０４５１号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際には、運転者（ユーザ）によって、伝達比の好みは様々であり、従来の車両では、このような運転者の好みに対応できていないのが現状である。
本発明の目的は、ユーザの好みに応じた伝達比を簡便に実現することができる舵取り装置および舵取り装置用伝達ユニットを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、操舵部材の操作を舵取り機構に伝達する舵取り装置において、上記舵取り機構に取り外し可能に取り付けられ、操舵部材の回転を変速して舵取り機構に伝達することのできる伝達ユニットを備え、この伝達ユニットは、操舵部材に連結される入力軸および舵取り機構の入力軸に着脱可能な出力軸を有する伝達機構と、この伝達機構を保持し舵取り機構の固定部に着脱可能なハウジングとを含み、上記伝達機構の入力軸から出力軸への伝達比の異なる複数の仕様の中から択一的に選択されることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明では、伝達比の異なる複数の仕様の伝達ユニットの中から、ユーザの好みに応じた伝達比を持つ伝達ユニットを選んで、これを操舵部材と舵取り機構との間に簡単に取り付けることができる。したがって、ユーザの好みに応じた伝達比を非常に簡便に実現することができる。
第２発明は、第１発明において、上記伝達機構は伝達比可変機構を含み、上記伝達ユニットは、伝達比可変機構の伝達比を変更することのできる伝達比変更手段と、設定された伝達比に基づいて伝達比変更手段の動作を制御する制御手段と、伝達比を設定するための伝達比設定手段とを含むことを特徴とするものである。本発明では、伝達比を設定すると、設定された伝達比に伝達比可変機構の伝達比が変更される。これにより、ユーザの好みに応じた伝達比を簡便に達成することができる。しかも、本伝達ユニットのみで種々の仕様の伝達比に対応でき、汎用性が非常に高い。
【０００７】
第３発明は、第１又は第２発明において、上記伝達機構の入力軸と出力軸とが同軸上に配置されることを特徴とするものである。本発明では、操舵部材を舵取り機構の入力軸（操舵軸）と同軸上に配置できて好ましい。
第４発明は、操舵部材に連結される入力軸および舵取り機構の入力軸に着脱自在な出力軸を含む伝達機構と、この伝達達構を保持し舵取り機構の固定部に着脱可能なハウジングとを備えることを特徴とする舵取り装置用伝達ユニットを提供するものである。本発明では、第１発明又は第２発明の舵取り装置に適用して、上記と同様の効果を達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１（ａ）は本発明の舵取り装置の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）を参照して、本舵取り装置１は、例えばステアリングホイール等の操舵部材２の回転操作を変速ユニットとしての伝達ユニット３を介して舵取り機構４に伝達する。
【０００９】
舵取り機構４は、操舵軸としての入力軸５と、この入力軸５とトーションバー６を介して同軸上に連結される出力軸７と、この出力軸７に一体回転するピニオン８と、このピニオン８と噛み合うとともに車両の左右方向に延びるラック軸９とを備える。このラック軸９が軸方向に移動されることにより転舵輪１０が操舵される。また、出力軸７に、減速機構１１を介して操舵補助力を付与するための電動モータ１２が設けられている。舵取り機構４は、入、出力軸５，７を回転自在に支持する固定部としてのステアリングコラム１３と、ラック軸９を摺動自在に支持する固定部としてのラックハウジング（図示せず）を備える。
【００１０】
入力軸５は、上記固定部としてのステアリングコラム１３のアッパジャケット１４に軸受１５を介して回転自在に支持されている。
舵取り機構４の入力軸５の端部には、例えばセレーションが形成された結合部１６が設けられている。この結合部１６は、図２に示すように、例えばノーマルの操舵部材２Ａの対応する結合部１７に取り外し可能に嵌合させることができる。
【００１１】
本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように操舵部材２が予め装備された伝達ユニット３を図２に示すような上記のノーマルの操舵部材２Ａと交換して取り付け可能とする例に則して説明するが、本発明は、これに限らず、伝達ユニット３が、操舵部材２を装備せず、上記のノーマルの操舵部材２Ａ、その他の所望の操舵部材を着脱可能とするユニットであっても良い。
図１（ａ）および（ｂ）を参照して、伝達ユニット３は、操舵部材２が一体回転可能に連結される入力軸１８と、舵取り機構４の入力軸５に一体回転可能に連結された出力軸１９と、入力軸１８と一体回転可能な第１ギヤ２０と、第１ギヤ２０に噛み合い出力軸１９に一体回転可能な第２ギヤ２１と、入力軸１８および出力軸１９を対応する軸受２２，２３を介して回転自在に支持するハウジング２４とを備える。
【００１２】
第１および第２ギヤ２０，２１により、操舵部材２の回転を変速して舵取り機構４の入力軸５に伝達するための変速機構としての伝達機構２５が構成されている。
伝達ユニット３としては、例えば第１および第２ギヤ２０，２１の仕様変更等によって伝達機構２５の伝達比の異なる複数の仕様のものが予め準備されている。伝達機構２５として、ベルト、チェーンその他の無端帯を用いる帯伝達機構や各種の無段変速機（ＣＶＴ）を用いることができる。また、差動伝達機構、例えば遊星ギヤ機構、遊星ローラ機構、ボールねじ機構、傘歯車を用いる公知のデファレンシャル機構等を用いることができる。その他、サイクロイド減速機、ハーモニックドライブ（商品名）、トルクコンバータを用いることもできる。
【００１３】
出力軸１９の一端１９ａはハウジング２４外へ露出しており、該一端１９ａには、舵取り機構４の入力軸５の結合部１６に取り外し可能に結合可能な結合部２６が設けられている。
また、ハウジング２４は延設部２７を有し、延設部２７の端部が、車両の固定部としての、例えば上記のアッパジャケット１４に例えばねじ等の取付部材２８を用いて取り外し可能に固定されている。取付部材２８は、延設部２７のねじ挿通孔２９を通して、アッパジャケット１４のねじ孔３０にねじ込まれる。ノーマルの操舵部材２Ａが装備されるときは、図２に示すように、ねじ孔３０は栓部材３１で塞がれる。
【００１４】
本実施の形態によれば、ノーマルの操舵部材２Ａを取り外した後、伝達比の異なる複数の仕様の伝達ユニット３の中から、ユーザの好みに応じた伝達比を持つ伝達ユニット３を選んで、これを舵取り機構４に簡単に取り付けることができる。したがって、ユーザの好みに応じた伝達比を非常に簡便に実現することができる。
次いで、図３（ａ）および（ｂ）は本発明の別の実施の形態を示している。図３（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施の形態の伝達ユニット３Ａでは、遊星ギヤ機構からなる伝達機構２５Ａを用いることで、入力軸１８と出力軸１９とを同軸上に配置している。具体的には、伝達機構２５Ａは、入力軸１８に一体回転可能に連結された入力要素としてのサンギヤ３２と、出力軸１９に一体回転可能に連結された出力要素としてのキャリア３３によって回転自在に保持されてサンギヤ３２と噛み合う複数の遊星ギヤ３４と、各遊星ギヤ３４に噛み合う内歯を内周に持ちハウジング２４に固定されたリングギヤ３５とを含む。
【００１５】
他の構成については、図１（ａ）および（ｂ）の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態においても、図１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、伝達ユニット３Ａの入力軸１８と出力軸１９とを同軸上に配置できるので、ノーマルの操舵部材２Ａの位置と同じ位置に伝達ユニット３Ａの操舵部材２を配置でき、好ましい。すなわち、舵取り機構４の入力軸５と同軸上に伝達ユニット３Ａの操舵部材２を配置できて、好ましい。
【００１６】
入力軸１８と出力軸１９を同軸上に配置するための伝達機構２５Ａとしては、差動伝達機構、遊星ローラ機構、ボールねじ機構、サイクロイド減速機、傘歯車を用いる公知のデファレンシャル機構等を例示できる。また、伝達機構２５Ａとして、ハーモニックドライブ（商品名）を用いることもできる。
次いで、図４（ａ）および（ｂ）は本発明のさらに別の実施の形態を示している。図４（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施の形態が、図３の実施の形態と主に異なるのは、図３の実施の形態では、リングギヤ３５の回転不能にハウジング２４に固定されていたが、本実施の形態では、リングギヤ３５を回転可能とし、該リングギヤ３５を伝達比変更手段としての電動モータ３６により回転駆動することで、入力軸１８と出力軸１９の差動量を可変するようにした点である。
【００１７】
すなわち、伝達機構としての伝達比可変機構２５Ｂが構成され、伝達比可変機構２５Ｂのリングギヤ３５の外周には、電動モータに３６の回転軸３７に一体回転可能な駆動ギヤ３８に噛み合う被動ギヤ３９が設けらる。
上記の伝達比変更手段としての電動モータ３６の動作をドライバ（図示せず）制御するための制御部４０（電子制御ユニット：ＥＣＵ）がハウジング２４に固定されている。この制御部４０は、設定された伝達比に基づいて電動モータ３６を回転駆動する。制御部４０の制御伝達比は、ハウジング２４又は制御部４０の所定部に設けられるユーザが操作可能な伝達比設定部４１の操作により、例えば段階的に又は無段階に調整されて設定される。すなわち、伝達比設定部４１は、伝達比を段階的に切り換えることのできる切り換えスイッチであっても良いし、伝達比を所定の範囲で無段階に調整することのできるダイヤル式のつまみであっても良い。
【００１８】
本実施の形態によれば、ユーザが伝達比設定部４１を操作して手動で伝達比を設定すると、設定された伝達比に伝達比可変機構２５Ｂの伝達比が変更される。これにより、ユーザの好みに応じた伝達比を簡便に達成することができる。しかも、本伝達ユニット３Ｂのみで種々の仕様の伝達比に対応でき、汎用性が非常に高い。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えばアッパジャケット１４および延設部２７の何れか一方に設けた取付ピンを他方に設けた取付溝に嵌合させて伝達ユニット３，３Ａ，３Ｂを取り付けるようにしても良く、その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態の舵取り装置の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は伝達ユニットの概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の舵取り装置にノーマルの操舵部材が装着された状態を示す舵取り装置の要部の模式的断面図である。
【図３】（ａ）本発明の別の実施の形態の舵取り装置の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は伝達ユニットの概略構成を示す模式的断面図である。
【図４】（ａ）本発明のさらに別の実施の形態の舵取り装置の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は伝達ユニットの概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 操舵装置
２ 操舵部材
３，３Ａ，３Ｂ 伝達ユニット
４ 舵取り機構
５ （舵取り機構の）入力軸
６ トーションバー
７ （舵取り機構の）出力軸
８ ピニオン
９ ラック軸
１０ 転舵軸
１１ 減速機構
１２ 電動モータ
１３ ステアリングコラム（舵取り機構の固定部）
１４ アッパジャケット（舵取り機構の固定部）
１６，１７ 結合部
１８ （伝達機構の）入力軸
１９ （伝達機構の）出力軸
２０ 第１ギヤ
２１ 第２ギヤ
２４ ハウジング
２５，２５Ａ 伝達機構
２５Ｂ 伝達比可変機構（伝達機構）
２６ 結合部
２７ 延設部
２８ 取付部材
２９ ねじ挿通孔
３０ ねじ孔
３２ サンギヤ
３３ キャリア
３４ 遊星ギヤ
３５ リングギヤ
３６ 電動モータ（伝達比変更手段）
３８ 駆動ギヤ
３９ 被動ギヤ
４０ 制御部
４１ 伝達比設定部（伝達比設定手段）

Claims (4)

1. 操舵部材の操作を舵取り機構に伝達する舵取り装置において、
   上記舵取り機構に取り外し可能に取り付けられ、操舵部材の回転を変速して舵取り機構に伝達することのできる伝達ユニットを備え、
   この伝達ユニットは、操舵部材に連結される入力軸および舵取り機構の入力軸に着脱可能な出力軸を有する伝達機構と、この伝達機構を保持し舵取り機構の固定部に着脱可能なハウジングとを含み、上記伝達機構の入力軸から出力軸への伝達比の異なる複数の仕様の中から択一的に選択されることを特徴とする舵取り装置。
2. 請求項１に記載の舵取り装置において、
   上記伝達機構は伝達比可変機構を含み、
   上記伝達ユニットは、伝達比可変機構の伝達比を変更することのできる伝達比変更手段と、
   設定された伝達比に基づいて伝達比変更手段の動作を制御する制御手段と、
   伝達比を設定するための伝達比設定手段とを含むことを特徴とする舵取り装置。
3. 請求項１又は２において、上記伝達機構の入力軸と出力軸とが同軸上に配置されることを特徴とする舵取り装置。
4. 操舵部材に連結される入力軸および舵取り機構の入力軸に着脱自在な出力軸を含む伝達機構と、この伝達達構を保持し舵取り機構の固定部に着脱可能なハウジングとを備えることを特徴とする舵取り装置用伝達ユニット。

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