JP2005178738A - 操向ギヤ比可変装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の駐車時、低速運転時、及び大きい操舵時には小さな操向ギヤ比で運転の便宜性を確保できるようにし、高速運転時とわずかな操舵時には操向ギヤ比を大きくして車両の操縦安全性を向上できるようにした操向ギヤ比可変装置を提供する。
【解決手段】本発明による操向ギヤ比可変装置は、操向入力軸と;操向出力軸と;可変プーリ手段と;前記可変プーリ手段を連結するベルトと;車速センサ及び操舵角センサと;前記可変プーリ手段を制御するコントローラと;を含み、前期可変プーリ手段は、入力軸固定プーリと;入力軸可動プーリと;出力軸固定プーリと;出力軸可動プーリと;可変ロッドと;前記可変ロッドを前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動させる直線移動手段と;を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明による操向ギヤ比可変装置は、操向入力軸と;操向出力軸と;可変プーリ手段と;前記可変プーリ手段を連結するベルトと;車速センサ及び操舵角センサと;前記可変プーリ手段を制御するコントローラと;を含み、前期可変プーリ手段は、入力軸固定プーリと;入力軸可動プーリと;出力軸固定プーリと;出力軸可動プーリと;可変ロッドと;前記可変ロッドを前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動させる直線移動手段と;を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、操向ギヤ比の可変装置に関し、より詳しくは、運転者が加えるステアリングホイールの回転角度に対してホイールの回転する角度を可変できるようにする技術に関する。
操向ギヤ比は、「操向ギヤ比=ステアリング回転角度/ホイール回転角度」で定義される値であり、本発明は操向ギヤ比を可変するためのものである。
一般的な車両の操向装置は、ステアリングホイールの回転をステアリングシャフトを通じてギヤボックスに伝達し、ギヤボックスでラックとピニオンとの直線運動に変換してホイールを回転させるようになっており、ステアリングホイールの回転角度に対するホイールの回転角度は一定に形成されている。即ち、一定の操向ギヤ比を有する。
特開2002−331941号公報
一般的な車両の操向装置は、ステアリングホイールの回転をステアリングシャフトを通じてギヤボックスに伝達し、ギヤボックスでラックとピニオンとの直線運動に変換してホイールを回転させるようになっており、ステアリングホイールの回転角度に対するホイールの回転角度は一定に形成されている。即ち、一定の操向ギヤ比を有する。
本発明の目的は、車両の速度、操舵角などによって操向ギヤ比を可変することによって、車両の駐車時、低速運転時、及び大きい操舵時には小さな操向ギヤ比で運転の便宜性を確保できるようにし、高速運転時とわずかな操舵時には操向ギヤ比を大きくして車両の操縦安全性を向上できるようにした操向ギヤ比可変装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するための本発明による操向ギヤ比可変装置は、操向入力軸と;前記操向入力軸に平行に設けられた操向出力軸と;前記操向入力軸と操向出力軸にそれぞれ備えられた可変プーリ手段と;前記可変プーリ手段を連結するベルトと;車速センサ及び操舵角センサと;前記車速センサ及び操舵角センサの信号を入力されて前記可変プーリ手段を制御するコントローラと;を含み、前記可変プーリ手段は、前記操向入力軸の先端に設けられた入力軸固定プーリと;前記入力軸固定プーリに対して前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた入力軸可動プーリと;前記操向出力軸の先端に前記入力軸固定プーリと反対方向に設けられた出力軸固定プーリと;前記出力軸固定プーリに対して前記操向出力軸の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた出力軸可動プーリと;前記入力軸可動プーリと出力軸可動プーリとを一体に連結する可変ロッドと;前記コントローラの制御を受けて前記可変ロッドを前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動させる直線移動手段と;を含んで構成されることを特徴とする。
車両の速度及び操舵角によって操向ギヤ比を可変させることで、車両の駐車時、低速運転時、及び大きい操舵時には小さな操向ギヤ比で操向操作の便宜性が確保でき、高速運転時とわずかな操舵時には大きい操向ギヤ比で車両の操縦安全性を向上できる効果がある。
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図1において、本発明の実施例は操向入力軸1と操向出力軸3とを平行に設けており、操向入力軸1と操向出力軸3にはそれぞれ可変プーリ手段を備えてベルト5で連結し、可変プーリ手段は車速センサ7及び操舵角センサ9の信号を入力されるコントローラ11によって制御されるようになっている。
もちろん、操向入力軸1は運転者が操向操作を加えるステアリングホイールに直結され、操向出力軸3はギヤボックスに連結され、操向入力軸1から伝達された回転力をホイール側に伝達できるようになっている。
もちろん、操向入力軸1は運転者が操向操作を加えるステアリングホイールに直結され、操向出力軸3はギヤボックスに連結され、操向入力軸1から伝達された回転力をホイール側に伝達できるようになっている。
本実施例で可変プーリ手段は、操向入力軸1の先端に設けられた入力軸固定プーリ13と、入力軸固定プーリ13に対して操向入力軸1の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた入力軸可動プーリ15と、操向出力軸3の先端に入力軸固定プーリ13と反対方向に設けられた出力軸固定プーリ17と、出力軸固定プーリ17に対して操向出力軸3の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた出力軸可動プーリ19と、入力軸可動プーリ15と出力軸可動プーリ19とを一体に連結する可変ロッド21と、コントローラ11の制御を受けて可変ロッド21を操向入力軸1の軸方向に沿って直線移動させる直線移動手段とを含んで構成される。
直線移動手段は、可変ロッド21に設けられたラック23と、ラック23に歯合された駆動ギヤ25と、コントローラ11の制御を受けて駆動ギヤ25を回転させるモータ27とを含んで構成する。
操向入力軸1の入力軸固定プーリ13の中央先端部分には、入力軸可動プーリ15の直線移動をガイドする入力プーリガイド29が備えられ、操向出力軸3の出力軸固定プーリ17の中央先端部分には、出力軸可動プーリ19の直線移動をガイドする出力プーリガイド31が備えられ、それぞれ入力軸可動プーリ15は入力プーリガイド29に従って直線移動がなされ、出力軸可動プーリ19は出力プーリガイド31に従って直線移動がなされるようになっている。
入力軸可動プーリ15と出力軸可動プーリ19とは、それぞれ可変ロッド21にベアリング33を通じて固定されることによって、可変ロッド21に対して自由な回転が可能になっている。
操向入力軸1の入力軸固定プーリ13の中央先端部分には、入力軸可動プーリ15の直線移動をガイドする入力プーリガイド29が備えられ、操向出力軸3の出力軸固定プーリ17の中央先端部分には、出力軸可動プーリ19の直線移動をガイドする出力プーリガイド31が備えられ、それぞれ入力軸可動プーリ15は入力プーリガイド29に従って直線移動がなされ、出力軸可動プーリ19は出力プーリガイド31に従って直線移動がなされるようになっている。
入力軸可動プーリ15と出力軸可動プーリ19とは、それぞれ可変ロッド21にベアリング33を通じて固定されることによって、可変ロッド21に対して自由な回転が可能になっている。
次に、本発明の作用について説明する。
車両が低速走行している状態や駐車時に、運転者がステアリングホイールを大きい角度で回転させれば、コントローラ11は車速センサ7と操舵角センサ9の信号を受けて車両が低速走行中であるか、運転者の操舵意志がどうであるかを把握する。
即ち、低速走行で操舵角が大きいと判断すれば、コントローラ11は運転者が低速運転状態で大きい角度の操向をしようとしていると把握し、モータ27を通じて可変ロッド21を直線移動させ、入力軸可動プーリ15と出力軸可動プーリ19とが図1の状態になるようにする。
車両が低速走行している状態や駐車時に、運転者がステアリングホイールを大きい角度で回転させれば、コントローラ11は車速センサ7と操舵角センサ9の信号を受けて車両が低速走行中であるか、運転者の操舵意志がどうであるかを把握する。
即ち、低速走行で操舵角が大きいと判断すれば、コントローラ11は運転者が低速運転状態で大きい角度の操向をしようとしていると把握し、モータ27を通じて可変ロッド21を直線移動させ、入力軸可動プーリ15と出力軸可動プーリ19とが図1の状態になるようにする。
図1の状態は図3のようなプーリ比を形成するため、運転者がステアリングホイールを少しだけ回転させてもホイールは大きい角度で回転するようになる。即ち、操向ギヤ比が小さく形成される。
従って、運転者は駐車時などのように小さなステアリングホイールの回転操作だけでも車両を容易に制御することができる。
一方、車速が早い高速状態でわずかな角度の操舵がなされる場合には、コントローラ11が車速センサ7と操舵角センサ9の信号を受けて可変ロッド21を図2のような状態で操作し、操向入力軸1と操向出力軸3との間のプーリ比がおおよそ図4のような傾向を有するようにする。即ち、操向ギヤ比を大きく形成する。
従って、運転者は駐車時などのように小さなステアリングホイールの回転操作だけでも車両を容易に制御することができる。
一方、車速が早い高速状態でわずかな角度の操舵がなされる場合には、コントローラ11が車速センサ7と操舵角センサ9の信号を受けて可変ロッド21を図2のような状態で操作し、操向入力軸1と操向出力軸3との間のプーリ比がおおよそ図4のような傾向を有するようにする。即ち、操向ギヤ比を大きく形成する。
このような状態では、運転者が操作するステアリングホイールの回転角度に比べてホイールの回動角度が相対的に小さくなり、急激な操向操作を避けられるようにすることによって、車両の直進安全性及び操縦安全性を向上させる。
車両が低/中速走行時で、操舵角度が上記の大と小の中間程度であれば、コントローラ11は可変ロッド21を操作し、操向入力軸1と操向出力軸3との間のプーリ比が1と同じか1より少し小さな状態に制御し、迅速で素早い車両操縦性を確保するようにする。
一方、コントローラ11は、その入力信号でヨーレートセンサ10からヨーレート(yaw rate)などを追加入力されて、滑めらかな路面での走行などの場合に操向ギヤ比を適切に可変させることにより、車両の操縦安全性をさらに向上させることができる。
車両が低/中速走行時で、操舵角度が上記の大と小の中間程度であれば、コントローラ11は可変ロッド21を操作し、操向入力軸1と操向出力軸3との間のプーリ比が1と同じか1より少し小さな状態に制御し、迅速で素早い車両操縦性を確保するようにする。
一方、コントローラ11は、その入力信号でヨーレートセンサ10からヨーレート(yaw rate)などを追加入力されて、滑めらかな路面での走行などの場合に操向ギヤ比を適切に可変させることにより、車両の操縦安全性をさらに向上させることができる。
1 操向入力軸
3 操向出力軸
5 ベルト
7 車速センサ
9 操舵角センサ
10 ヨーレートセンサ
11 コントローラ
13 入力軸固定プーリ
15 入力軸可動プーリ
17 出力軸固定プーリ
19 出力軸可動プーリ
21 可変ロッド
23 ラック
25 駆動ギヤ
27 モータ
29 入力プーリガイド
31 出力プーリガイド
33 ベアリング
3 操向出力軸
5 ベルト
7 車速センサ
9 操舵角センサ
10 ヨーレートセンサ
11 コントローラ
13 入力軸固定プーリ
15 入力軸可動プーリ
17 出力軸固定プーリ
19 出力軸可動プーリ
21 可変ロッド
23 ラック
25 駆動ギヤ
27 モータ
29 入力プーリガイド
31 出力プーリガイド
33 ベアリング
Claims (5)
- 操向入力軸と;
前記操向入力軸に平行に設けられた操向出力軸と;
前記操向入力軸と操向出力軸にそれぞれ備えられた可変プーリ手段と;
前記可変プーリ手段を連結するベルトと;
車速センサ及び操舵角センサと;
前記車速センサ及び操舵角センサの信号を入力されて前記可変プーリ手段を制御するコントローラと;を含み、
前期可変プーリ手段は、前記操向入力軸の先端に設けられた入力軸固定プーリと;
前記入力軸固定プーリに対して前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた入力軸可動プーリと;
前記操向出力軸の先端に前記入力軸固定プーリと反対方向に設けられた出力軸固定プーリと;
前記出力軸固定プーリに対して前記操向出力軸の軸方向に沿って直線移動可能に設けられた出力軸可動プーリと;
前記入力軸可動プーリと出力軸可動プーリとを一体に連結する可変ロッドと;
前記コントローラの制御を受けて前記可変ロッドを前記操向入力軸の軸方向に沿って直線移動させる直線移動手段と;
を含んで構成されることを特徴とする操向ギヤ比可変装置。 - 前記直線移動手段は、前記可変ロッドに設けられたラックと;
前記ラックに歯合された駆動ギヤと;
前記コントローラの制御を受けて前記駆動ギヤを回転させるモータと;
を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の操向ギヤ比可変装置。 - 前記操向入力軸の入力軸固定プーリの中央先端部分には、前記入力軸可動プーリの直線移動をガイドする入力プーリガイドが備えられ;
前記操向出力軸の出力軸固定プーリの中央先端部分には、前記出力軸可動プーリの直線移動をガイドする出力プーリガイドが備えられることを特徴とする請求項1に記載の操向ギヤ比可変装置。 - 前記入力軸可動プーリと前記出力軸可動プーリとは、それぞれ前記可変ロッドにベアリングを介して固定されることを特徴とする請求項3に記載の操向ギヤ比可変装置。
- 前記コントローラは、ヨーレートセンサの信号を追加して入力され、前記可変プーリ手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の操向ギヤ比可変装置。
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MX2008014783A (es) * | 2008-02-05 | 2009-08-27 | Krueger Int Inc | Armazon para silla con soporte hueco ergonomico integral. |
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