JP2007283792A

JP2007283792A - 操舵装置

Info

Publication number: JP2007283792A
Application number: JP2006109711A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Kono; 誉得河野; Takamitsu Tajima; 孝光田島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】操舵装置の材料選定を有利にする。
【解決手段】運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作レバー２と、車両の転舵輪を転舵する転舵機構３と、操作レバー２と転舵機構３とを連結し操作レバー２の前後両方向の作動を引っ張り力だけで前記転舵機構に伝達する連結機構４と、を備える。連結機構４は、上下に平行配置された一対のプルロッド７Ａ，７Ｂと、プルロッド７Ａ，７Ｂの前端部を連結し操作レバー２に対して平行配置された連結ロッド８とを備え、プルロッド７Ａ，７Ｂの後端に形成された長孔１２，１２に操作レバー２のピン１３Ａ，１３Ｂが係合し、プルロッド７Ａの前端が転舵機構３に連結される。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両等の操舵装置に関するものである。

車両等の操舵装置には、操作子を車体前後方向へ作動することによって転舵輪（例えば前輪）を転舵するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
従来の前後作動式の操舵装置の一例を図８、図９に示す。運転者Ｐは操作レバー（操作子）１０１を左右の手で持ち、操作レバー１０１を支軸１０２を中心にして前後方向に傾転させることにより、この操作レバー１０１にロッド１０３を介して連結された転舵機構１０４を作動させて、図示しない前輪を転舵する。
特開２００６−５６４６８号公報

しかしながら、前記従来の前後作動式の操舵装置は、構造上、操作性などに、改善の余地があった。
例えば、操作レバー１０１を前方に傾転したときにはロッド１０３に圧縮力が作用し、操作レバー１０１を後方に傾転したときにはロッド１０３に引っ張り力が作用するので、ロッド１０３の材質選定には圧縮強度と引っ張り強度の両方を考慮しなければならない。

また、運転者Ｐは操作レバー１０１の上端のグリップ部１０５を把持して操作レバー１０１を支軸１０２を中心に回転するが、このときのグリップ部１０５の移動軌跡は、運転者Ｐが動かし易い手の移動軌跡と必ずしも一致しない。

また、図９において実線で示す操作レバー１０１は、車両を直進させるときの位置（以下、中立位置という）を示しており、従来の操舵装置では、操作レバー１０１を中立位置から前方あるいは後方に同一量だけ傾転した場合のロッド１０３の移動量を同じに設定している。したがって、操作レバー１０１を中立位置から前方あるいは後方に同一量だけ傾転した場合の前輪の転舵角は同じである。
しかしながら、人間工学的には、腕を身体から遠ざける方向に動かす伸身側と、腕を身体に近づける方向に動かす屈身側では、実際の操作量は同じであっても感覚的な操作量が異なるため、従来の前後作動式の操舵装置では操作フィーリングが悪い。

そこで、この発明は、材質選定に有利な操舵装置、あるいは、操作性に優れた操舵装置を提供するものである。

この発明に係る操舵装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子（例えば、後述する実施例における操作レバー２）と、車両の転舵輪を転舵する転舵機構（例えば、後述する実施例における転舵機構３）と、前記操作子と前記転舵機構とを連結し前記操作子の前後両方向の作動を引っ張り力だけで前記転舵機構に伝達する連結機構（例えば、後述する実施例における連結機構４）と、を備えることを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における操舵装置１Ａ）である。
このように構成することにより、連結機構において操作子の作動を伝達する部材には、圧縮強度を殆ど考慮する必要がなく、引っ張り強度が特化して高い材料を選定することができる。

請求項２に係る発明は、運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子（例えば、後述する実施例における操作レバー２０）と、前記操作子に連結され車両の転舵輪（例えば、後述する実施例における前輪５０）を転舵する転舵機構（例えば、後述する実施例における転舵機構２１）と、を備え、前記操作子は、運転者によって把持されるグリップ部（例えば、後述する実施例におけるグリップ部２６）と前記転舵機構に連結された操作桿（例えば、後述する実施例における操作桿２４）とが回動可能に連結されてなり、該操作子の車体前後方向の作動に伴い前記操作桿に対する前記グリップ部の角度が変化することを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における操舵装置１Ｂ）である。
このように構成することにより、操作子がその作動域のいずれに位置しているときにも、運転者が把持し易く且つ操作し易いグリップ部の姿勢にすることができる。

請求項３に係る発明は、運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子（例えば、後述する実施例における操作レバー４０）と、車両の転舵輪を転舵する転舵機構（例えば、後述する実施例における転舵機構４１）と、前記操作子と前記転舵機構とを連結し前記操作子の前後両方向の作動を前記転舵機構に伝達する連結部材（例えば、後述する実施例における連結ロッド４２）と、を備え、前記操作子の移動量が同一であっても該操作子の移動方向によって前記連結部材の移動量が異なることを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における操舵装置１Ｃ）である。
このように構成することにより、操舵フィーリングが向上する。

請求項１に係る発明によれば、連結機構において操作子の作動を伝達する部材には、引っ張り強度が特化して高い材料を選定することができる。
請求項２に係る発明によれば、操作子がその作動域のいずれに位置しているときにも、運転者が把持し易く且つ操作し易いグリップ部の姿勢にすることができるので、操作性が向上し、操作速度が向上する。また、運転者の疲労を軽減することもできる。
請求項３に係る発明によれば、操舵フィーリングが向上する。

以下、この発明に係る操舵装置の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。なお、以下の各実施例は、この発明を、前輪を転舵輪、後輪を駆動輪とする四輪車両の操舵装置に実施した態様である。

〔実施例１〕
初めに、この発明に係る操舵装置の実施例１を図１および図２の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向を言うものとする。
この操舵装置１Ａは、運転席の前方に配置された操作レバー（操作子）２と、車両の前輪（図示略）を転舵する転舵機構３と、操作レバー２と転舵機構３とを連結する連結機構４、とを備えている。
操作レバー２は、支軸５を介して車体に回動可能に設置されており、上部が運転者の手Ｈによって把持されるグリップ部６となっている。運転者はグリップ部６を把持して操作レバー２を前後方向へ傾転して作動することが可能である。なお、車両を直進させているときには（すなわち中立位置では）、操作レバー２は図１において実線で示すように軸心を鉛直方向に向けて位置する。
転舵機構３は周知技術であるので詳細説明を省略するが、例えば、ナックル、ステアリングシャフト、タイロッド、ラックアンドピニオン等（いずれも図示略）から構成されている。なお、図１において符号３ａは、ステアリングシャフトに連係されたシャフトである。

連結機構４は、前後方向に延び上下に平行配置された一対のプルロッド７Ａ，７Ｂと、プルロッド７Ａ，７Ｂの前端部を連結し操作レバー２に対して平行配置された連結ロッド８を主要構成としている。
連結ロッド８は、その中央を支軸９を介して車体に回動可能に設置されており、連結ロッド８の上端部と上側のプルロッド７Ａの前方側がピン１０Ａによって回動可能に連結され、連結ロッド８の下端部と下側のプルロッド７Ｂの前端部がピン１０Ｂによって回動可能に連結されている。
上側のプルロッド７Ａの前端部は、前述した転舵機構３におけるシャフト３ａの後端部にピン１１を介して回動可能に連結されている。
プルロッド７Ａ，７Ｂの後端部にはそれぞれ長孔１２が形成されている。

操作レバー２において支軸５よりも上側および下側にはピン１３Ａ，１３Ｂが設けられており、上側のピン１３Ａは上側のプルロッド７Ａの長孔１２に摺動可能且つ離脱不能に係合しており、下側のピン１３Ｂは下側のプルロッド７Ｂの長孔１２に摺動可能且つ離脱不能に係合しており、ピン１３Ａ，１３Ｂは長孔１２内を前後方向へ所定寸法だけ移動可能にされている。
このように連結された上下のプルロッド７Ａ，７Ｂと連結ロッド８と操作レバー２は平行四節機構を構成している。

また、この操舵装置１Ａにおいては、操作レバー２を中立位置から前方に傾転させたときの回転初期において下側のピン１３Ｂが下側のプルロッド７Ｂの長孔１２の後端部に突き当たるが、上側のピン１３Ａは上側のプルロッド７Ａの長孔１２の前端部には突き当たらないように、同様に、操作レバー２を中立位置から後方に傾転させたときの回転初期において上側のピン１３Ａが上側のプルロッド７Ａの長孔１２の後端部に突き当たるが、下側のピン１３Ｂは下側のプルロッド７Ｂの長孔１２の前端部には突き当たらないように、長孔１２の前後方向の長さ、および中立位置においての長孔１２とピン１３Ａ，１３Ｂとの相対位置が設定されている。

このように構成された操舵装置１Ａにおいては、操作レバー２を中立位置から前方に傾転したときには、回転初期において下側のピン１３Ｂが下側のプルロッド７Ｂの長孔１２の後端部に突き当たるが、上側のピン１３Ａは上側のプルロッド７Ａの長孔１２の前端部には突き当たらず、下側のピン１３Ｂが下側のプルロッド７Ｂの長孔１２の後端部に突き当たった後は、操作レバー２の前方回転に伴って下側のプルロッド７Ｂが後方へ引っ張られ、プルロッド７Ｂに連結された連結ロッド８が支軸９を中心に回転し、その結果、連結ロッド８に連結された上側のプルロッド７Ａが前方に引っ張られ、プルロッド７Ａに連結されたシャフト３ａを前方に押動し、転舵機構３を作動する。したがって、上下のプルロッド７Ａ，７Ｂにはいずれも引っ張り力が作用することとなり、圧縮力は作用しない。

一方、操作レバー２を中立位置から後方に傾転したときには、回転初期において上側のピン１３Ａが上側のプルロッド７Ａの長孔１２の後端部に突き当たるが、下側のピン１３Ｂは下側のプルロッド７Ｂの長孔１２の前端部には突き当たらず、上側のピン１３Ａが上側のプルロッド７Ａの長孔１２の後端部に突き当たった後は、操作レバー２の後方回転に伴って上側のプルロッド７Ａが後方へ引っ張られ、プルロッド７Ａに連結されたシャフト３ａを後方に引っ張って転舵機構３を作動するとともに、プルロッド７Ａに連結された連結ロッド８が支軸９を中心に回転し、連結ロッド８に連結された下側のプルロッド７Ｂを前方に引っ張る。したがって、上下のプルロッド７Ａ，７Ｂにはいずれも引っ張り力が作用することとなり、圧縮力は作用しない。

したがって、プルロッド７Ａ，７Ｂの材質を選定する際には、圧縮強度を殆ど考慮する必要がなく、引っ張り強度が特化して高い材料、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を選定することができる。これにより、プルロッド７Ａ，７Ｂの断面縮小が可能で、操舵装置１Ａの小型軽量化が可能になる。
なお、図２に示すように、プルロッド７Ａ，７Ｂの長孔１２の前後端部とピン１３Ａ，１３Ｂとの間に圧縮バネ１４などの付勢部材を装着することにより、操作レバー２の前後切り返し時に操作力伝達方向が逆転することに起因するガタを抑制するようにしてもよい。

〔実施例２〕
次に、この発明に係る操舵装置の実施例２を図３から図６の図面を参照して説
て説明する。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向を言うものとする。
この操舵装置１Ｂは、図３および図４に示すように運転席Ｓの側方に配置された操作レバー（操作子）２０と、車両Ｖの前輪５０を転舵する転舵機構２１と、操作レバー２０と転舵機構２１とを連結する連結ロッド２２、とを備えている。

操作レバー２０は、支軸２３を介して車体に前後回動可能に設置された操作桿２４と、下端がピン２５を介して操作桿２４の上端に前後回動可能に連結され運転者の手Ｈによって把持されるグリップ部２６、とを備えて構成されている。運転者はグリップ部２６を把持して操作レバー２０を前後方向へ傾転して作動することが可能である。なお、車両Ｖを直進させているときには（すなわち中立位置では）、操作レバー２０は図３および図４において実線で示すように、操作桿２４とグリップ部２６が一直線に配置され、その軸心を鉛直方向に向けている。
転舵機構２１は周知技術であるので詳細説明を省略するが、例えば、ナックル、ステアリングシャフト、タイロッド、ラックアンドピニオン等（いずれも図示略）から構成されている。

そして、操作桿２４において支軸２３よりも上方の所定部位に連結ロッド２２の後端がピン２７を介して回動可能に連結され、連結ロッド２２の前端が転舵機構２１の前記ステアリングシャフトに連結されている。
さらに、操作レバー２０のグリップ部２６の上端からはステー２８が上方に延び、ステー２８の上端は車幅方向に屈曲されていて、ステー２８の先端には球状のスライド部２８ａが設けられている。
このスライド部２８ａは、ダッシュボードあるいはアームレスト（いずれも図示略）に設けられたガイド溝２９に摺動可能且つ離脱不能に係合している。図３に示すように、ガイド溝２９は上側に凸な曲線状をなしている。

このように構成された操舵装置１Ｂにおいては、運転者がグリップ部２６を持ち前方に押動すると、操作桿２４は支軸２３を介して前方に回動し、操作桿２４に連結された連結ロッド２２を前方に押動し、転舵機構２１を作動する。一方、グリップ部２６は、下部が操作桿２４に回動可能に連結されており、ステー２８のスライド部２８ａがガイド溝２９に係合しているので、グリップ部２６を前方に押動すると、スライド部２８がガイド溝２９内を後方に移動し、グリップ部２６の上端は前後方向へ殆ど変位することがなく、グリップ部２６の下端だけが前方に突き出るように変位する。その結果、操作レバー２０は、操作桿２４とグリップ部２６とが前方にくの字形に屈曲した形態になる。

一方、運転者がグリップ部２６を持ち後方に押動すると、操作桿２４は支軸２３を介して後方に回動し、操作桿２４に連結された連結ロッド２２を後方に引っ張り、転舵機構２１を作動する。また、グリップ部２６を後方に押動すると、スライド部２８ａがガイド溝２９内を前方に移動して、グリップ部２６の上端は前後方向へ殆ど変位することがなく、グリップ部２６の下端だけが後方に突き出るように変位する。その結果、操作レバー２０は、操作桿２４とグリップ部２６とが後方にくの字形に屈曲した形態になる。

このように、この操舵装置１Ｂにおいては、操作レバー２０の車体前後方向の作動に伴って操作桿２４に対するグリップ部２６の角度を変化させることができるので、操作レバー２０がその作動域のいずれに位置しているときにも、運転者はグリップ部２６を把持し易く且つ操作レバー２０を操作し易くなる。その結果、操舵装置１Ｂの操作性が向上し、操作速度も向上する。また、運転者の操舵に起因する疲労が軽減される。なお、操作桿２４に対するグリップ部２６の角度変化の程度は、ステー２７の長さやガイド溝２９の案内軌道の設定次第で、自由に変えることができる。

図５は、操舵装置１Ｂの変形例であり、操作桿２４に対するグリップ部２６の角度を変化させる機構に、リンク機構を採用したものである。
この操舵装置１Ｂでは、操作桿２４は、下端を車体に前後回動可能に支持された１対のリンク２４ａ，２４ｂからなり、グリップ部２６は、Ｌ字形をなすグリップベース２６ａと、グリップベース２６ａの上端に固定されたグリップ２６ｂとからなり、リンク２４ａ，２４ｂの上端がそれぞれグリップベース２６ａの前部あるいは後部に回動可能に連結されている。リンク２４ａの中間部位に連結ロッド２２が回動可能に連結されている。
このようにリンク機構で構成した場合も、操作レバー２０の車体前後方向の作動に伴ってリンク２４ａ（２４ｂ）に対するグリップ２６ｂの角度を変化させることができるので、操作レバー２０がその作動域のいずれに位置しているときにも、運転者はグリップ２６ａを把持し易く且つ操作レバー２０を操作し易くなる。

なお、電動機で操舵力をアシストする所謂電動パワーステアリングの転舵機構とこの操舵装置１Ｂとを組み合わせることにより、鉛直方向に対するグリップ部２６（グリップ２６ｂ）の角度と操舵角との関係を、図６に示すように任意に設定することが可能である。

〔実施例３〕
次に、この発明に係る操舵装置の実施例３を図７の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向を言うものとする。
この操舵装置１Ｃは、運転席の前方に配置された操作レバー（操作子）４０と、車両の前輪（図示略）を転舵する転舵機構４１と、操作レバー４０と転舵機構４１とを連結する連結ロッド（連結部材）４２、とを備えている。

操作レバー４０は、支軸４３を介して車体に回動可能に設置されており、上部が運転者の手Ｈによって把持されるグリップ部４４となっている。運転者はグリップ部４４を把持して操作レバー４０を前後方向へ傾転して作動することが可能である。なお、車両を直進させているときには（すなわち中立位置では）、操作レバー４０は図７において実線で示すように軸心を鉛直方向に向けている。
中立位置における操作レバー４０において、支軸４３よりも所定寸法だけ上方で且つ支軸４３よりも所定寸法だけ前方には、ピン４５を介して連結ロッド４２が回動可能に連結されている。

転舵機構４１は周知技術であるので詳細説明を省略するが、例えば、ナックル、ステアリングシャフト、タイロッド、ラックアンドピニオン等（いずれも図示略）から構成されている。そして、連結ロッド４２の前端が転舵機構４１の前記ステアリングシャフトに連結されている。

このように構成された転舵装置１Ｃにおいては、操作レバー４０を前後回動させることにより連結ロッド４２を前後動させて、転舵機構４１を作動することができる。
しかも、中立位置において、操作レバー４０と連結ロッド４２の連結部であるピン４５が、操作レバー４０の回転中心となる支軸４３よりも前方に偏位して配置されているので、操作レバー４０を前後に同一角度回動させたときで比較すると、前方に回動させたときよりも後方に回動させたときの方が、連結ロッド４２の移動量が大きくなる。つまり、実際には中立位置から操作レバー４０を後方に回動するときの方が前方に回動するときよりも素早く操舵することができるようになるが、運転者の感覚ではこの状態の方が前後の動作が同じフィーリングに感じられるようになり、人間工学的にバランスが良くなる。したがって、操舵フィーリングが向上する。
なお、この実施例３では、操作レバー４０の回動方向によって連結ロッド４２の移動量を異ならせる手段として、ピン４５を支軸４３に対して偏位させるという手段を用いたが、これに代えて楕円歯車やスクロール歯車などを用いて構成することも可能である。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、操作子は単一であってもよいし、左右一対設けてもよく、左右一対設ける場合には、左右の操作子が逆方向に作動するように連係するのが好ましい。
また、前述した実施例はいずれもこの発明を四輪車両の操舵装置に適用した態様であったが、三輪車両や二輪車両の操舵装置に適用することも可能である。

この発明に係る操舵装置の実施例１における概略構成図である。前記実施例１の変形例における要部拡大図である。この発明に係る操舵装置の実施例２における概略構成図である。前記実施例２の操舵装置の車内配置図である。前記実施例２の変形例の概略構成図である。前記実施例２におけるグリップ角度と操舵角の関係を示す図である。この発明に係る操舵装置の実施例３における概略構成図である。従来の前後作動式操舵装置の使用状態を示す側面図である。従来の前後作動式操舵装置の概略構成図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｃ操舵装置
２，２０，４０操作レバー（操作子）
３，２１，４１転舵機構
４連結機構
２４操作桿
２６グリップ部
４２連結ロッド（連結部材）

Claims

運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子と、
車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
前記操作子と前記転舵機構とを連結し前記操作子の前後両方向の作動を引っ張り力だけで前記転舵機構に伝達する連結機構と、
を備えることを特徴とする操舵装置。
運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子と、前記操作子に連結され車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、を備え、
前記操作子は、運転者によって把持されるグリップ部と前記転舵機構に連結された操作桿とが回動可能に連結されてなり、該操作子の車体前後方向の作動に伴い前記操作桿に対する前記グリップ部の角度が変化することを特徴とする操舵装置。
運転者によって車体前後方向に作動せしめられる操作子と、
車両の転舵輪を転舵する転舵機構と、
前記操作子と前記転舵機構とを連結し前記操作子の前後両方向の作動を前記転舵機構に伝達する連結部材と、
を備え、前記操作子の移動量が同一であっても該操作子の移動方向によって前記連結部材の移動量が異なることを特徴とする操舵装置。