JP2009113562A - 車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な制御、構造で、操舵輪に作用する横力が等しくなる最適な操舵角を不要な操舵反力が発生することなく効率良く、且つ、応答性良く得る。
【解決手段】ステアリングホイール２からの操舵力は、ラックアンドピニオン機構１３を介して第１のロッド１４に伝達され、第２、第３のロッド１５、１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支されたトーコントロールギヤ１８からラックアンドピニオン機構を介して第２、第３のロッド１５、１６を車幅方向に移動する力として伝達されて左右輪６Ｌ、６Ｒが操舵される。左右輪６Ｌ、６Ｒに作用する路面反力が異なる場合、これにより生じるモーメントは、トーコントロールギヤ１８を回転させるだけで第２のロッド１５と第３のロッド１６との相対位置を可変して左右輪輪６Ｌ、６Ｒの操舵角が適切に調節され左右輪６Ｌ、６Ｒの横力が等しくなるように設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、左右の操舵輪を適切に制御する車両の操舵装置に関する。

近年、車両においては、効率の良い操舵を実現するために、様々な操舵装置の技術が提案され、実用化されている。

例えば、特開２００５−３０６２４６号公報では、ピニオンの回転運動をラックの車幅方向の直線運動に変換することによって、車輪に操舵角を付けるラックアンドピニオン式ステアリング装置において、ラックを、車幅方向に延在し、一端がタイロッドを介して左右の車輪に接続される左右の軸棒の他端を保持する軸棒保持部材と、該軸棒保持部材を内部に回転自在に保持すると共に、ピニオンのピニオンギヤに噛合するラックギヤが形成されたハウジングとで形成し、左右の軸棒をハウジングに対して車幅方向に移動させ、左右の軸棒の他端間の距離を変化させるラック長可変機構を備えた操舵装置が開示されている。
特開２００５−３０６２４６号公報

ところで、上述の特許文献１に開示される操舵装置の技術では、一方の車輪側に強い横力が加わった場合、その力は軸棒保持部材を回転させる力と、該軸棒保持部材を保持するハウジングを車幅方向に移動させる力に分かれて作用する。この軸棒保持部材を回転させる力は軸棒保持部材の回転により他方の車輪を操舵する力として伝達され、この操舵の結果、一方の車輪と他方の車輪に作用する横力が等しくなるように作用する。また、上述のハウジングを車幅方向に移動させる力は、ピニオンギヤを通じて操舵反力として作用する。従って、上述の特許文献１に開示される操舵装置では、一方の車輪側に加わる力を、効率的に両輪に加わる横力を等しくさせるように変換させることができず、却って不要な操舵反力を発生してしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な制御、構造で、操舵輪に作用する横力が等しくなる最適な操舵角を不要な操舵反力が発生することなく効率良く、且つ、応答性良く得ることができる車両の操舵装置を提供することを目的としている。

本発明は、操舵入力軸と連接されて移動される第１のロッドと、操舵輪の左輪側と連接されて車幅方向に移動される第２のロッドと、操舵輪の右輪側と連接されて車幅方向に移動される第３のロッドと、上記第２のロッドと上記第３のロッドに対して垂直に設けた回転軸が上記第１のロッドに回転自在に軸支され、上記第２のロッドと上記第３のロッドとの間に介装されて上記第２のロッドと上記第３のロッドの車幅方向の相対移動を自在にする回転部材とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の操舵装置によれば、簡単な制御、構造で、操舵輪に作用する横力が等しくなる最適な操舵角を不要な操舵反力が発生することなく効率良く、且つ、応答性良く得ることが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は本発明の実施の第１形態を示し、図１は前輪操舵系の全体構成図、図２はステアリングギヤボックス内の概略構成図、図３は前輪操舵制御プログラムのフローチャート、図４はハンドル角と車速に応じて設定されるモータ回転角の特性図、図５は操舵時の操舵輪の様子を示す説明図、図６は図５における各操舵輪に作用する力の説明図である。

図１において、符号１は車両の操舵装置を示し、ステアリングホイール２から入力される操舵力は、ステアリング軸３、ピニオン軸４を介してステアリングギヤボックス５内の操舵機構に伝達され、左右の操舵輪６Ｌ、６Ｒを転舵する操舵力として左右のタイロッド７Ｌ、７Ｒから左右のナックルアーム８Ｌ、８Ｒに伝達される。

また、符号１０は、コラムアシスト型の電動パワーステアリングを実現する電動パワーステアリングモータを示し、この電動パワーステアリングモータ１０の出力軸１０ａに設けたドライブギヤ１１は、ステアリング軸３に設けたドリブンギヤ１２と噛合され、電動パワーステアリングモータ１０による操舵アシスト力が伝達されるようになっている。この操舵アシスト力は、例えば、予め設定された、ドライバによる操舵トルクと車速に応じた特性マップにより設定される。尚、電動パワーステアリングの形式は、他の周知の形式、すなわち、ラックアシスト型、ピニオンアシスト型のものを採用可能であることは云うまでもない。

ステアリングギヤボックス５内には、図２（ａ）の上面図、図２（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に介装されて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にする回転部材としてのトーコントロールギヤ１８と、トーコントロールギヤ１８の回転軸１７をモータ軸として第１のロッド１４に固設されたトーコントロールモータ１９と、トーコントロールギヤ１８の回転を禁止自在な禁止手段としてのクラッチ２０とが主要に設けられている。

第１のロッド１４のラックアンドピニオン機構１３は、第１のロッド１４の左側部分に形成したラックギヤ１４ａにピニオン軸４端部のピニオンギヤ４ａが噛合されて構成されている。

また、第２のロッド１５と第３のロッド１６の他端部のそれぞれのロッドに対向する部分には、第２のラックギヤ１５ａと第３のラックギヤ１６ａが対向して形成されており、ピニオンギヤであるトーコントロールギヤ１８がこれら第２のラックギヤ１５ａと第３のラックギヤ１６ａとに噛合されてラックアンドピニオン機構を構成している。

そして、上述のトーコントロールモータ１９は、後述の操舵制御部２５により制御信号が入力されるトーコントロールモータ駆動部２６からの信号により駆動され、クラッチ２０は、同じく操舵制御部２５により制御信号が入力されるクラッチ駆動部２７により駆動される。

車両の操舵装置１の操舵制御部２５により実行される操舵制御は、後述する前輪操舵制御プログラムを実行することにより行われ、通常時においては、車速センサ３１からの車速Ｖ、ハンドル角センサ３２からのハンドル角θＨに応じ、トーコントロールモータ１９のモータ回転角θＭをモータ角センサ３３からの信号を参照してトーコントロールモータ駆動部２６に信号出力してトーコントロールモータ１９を制御する。また、何らかの異常時（フェール時）においては、クラッチ駆動部２７に信号出力してクラッチ２０を作動させ、トーコントロールギヤ１８の回転軸１７の回転を禁止させる。これにより、フェール時においては、トーコントロールギヤ１８の回転が禁止されるため、ドライバによりステアリングホイール２が回転されて第１のロッド１４が車幅方向に移動されると、この移動に伴い第２のロッド１５と第３のロッド１６とが車幅方向に一体的に移動される。すなわち、操舵制御部２５は制御手段としての機能を有して構成されている。

そして、上述のように構成される操舵装置１では、ステアリングホイール２により操舵が行われると、ステアリング軸３、ピニオン軸４を介してステアリングギヤボックス５内の第１のロッド１４がラックアンドピニオン機構１３により車幅方向に平行移動され、トーコントロールギヤ１８も移動される。この時、左右輪６Ｌ、６Ｒに対する路面反力が等しい場合には、トーコントロールギヤ１８にモーメントが働かず、左右輪６Ｌ、６Ｒは等しく転舵される。

逆に、左右輪６Ｌ、６Ｒに対する路面反力が異なる場合には、路面反力の差に比例したモーメントがトーコントロールギヤ１８に働き、トーコントロールギヤ１８が回転し、左右輪６Ｌ、６Ｒの転舵量が変化する。そして、転舵量が大きいほど路面反力が大きくなるため、いずれは左右輪６Ｌ、６Ｒの横力が等しく釣り合うようになる。

次に、図３のフローチャートにより、上述の前輪操舵制御プログラムを説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、必要パラメータ、すなわち、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、モータ回転角θＭを読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、正常な制御状態（例えば、モータ回転角θＭが異常な値を示していない場合等）か否か判定し、正常な制御状態であれば、Ｓ１０３に進み、トーコントロールモータ１９のモータ回転角θＭを設定し、トーコントロールモータ駆動部２６に信号出力してプログラムを抜ける。このＳ１０３におけるトーコントロールモータ１９のモータ回転角θＭの設定は、例えば、図４に示すように、予め設定しておいた車速Ｖ−ハンドル角θＨの特性マップを参照することにより実行される。この車速Ｖ−ハンドル角θＨの特性マップは、左右輪の横力が等しくなるような左右輪の操舵角の特性を、予め実験、計算等により求めて設定したものである。

尚、左右の操舵輪５Ｌ、５Ｒの最終的な操舵角θfl、θfrは、それぞれ以下の（１）式、（２）式となる。
θfl＝（θＨ／ｎ）＋（θＭ／ｍ） …（１）
θfr＝（θＨ／ｎ）−（θＭ／ｍ） …（２）
ここで、ｎはステアリングホイール２から第１のロッド１４への減速比、ｍは第１のロッド１４から第２、第３のロッド１５、１６への減速比である。

一方、上述のＳ１０２で正常ではないと判定した場合は、Ｓ１０４に進み、クラッチ駆動部２７に信号出力してクラッチ２０を作動させ、トーコントロールギヤ１８の回転を禁止させてプログラムを抜ける。

このように、本実施の第１形態によれば、ステアリングホイール２から入力される操舵力は、ラックアンドピニオン機構１３を介して第１のロッド１４に伝達され、第２、第３のロッド１５、１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支されたトーコントロールギヤ１８からラックアンドピニオン機構を介して第２、第３のロッド１５、１６を車幅方向に移動する力として伝達されて左右輪６Ｌ、６Ｒが操舵される。このため、左右輪６Ｌ、６Ｒに作用する路面反力が異なる場合においても、これにより生じるモーメントは、トーコントロールギヤ１８を回転させるだけで第２のロッド１５と第３のロッド１６との相対位置を可変して左輪６Ｌと右輪６Ｒの操舵角が適切に調節され左右輪６Ｌ、６Ｒの横力が等しく釣り合うように設定されるので、最適な操舵角を不要な操舵反力が発生することなく効率良く、且つ、応答性良く得ることが可能となっている。

ここで、図５（ａ）に示すように、操舵輪の左右の横力が異なる場合の一例として、左輪側のみで横力を発生して旋回するような場合と、図５（ｂ）に示すように、操舵輪の左右の横力が等しい場合を考える。

図５（ａ）の左輪の横力Ｆfl1に対し、コーナリングフォースはＹfl1となりコーナリングドラッグはＤfl1となる。右輪では、横力、コーナリングフォース、コーナリングドラッグは０となっている。

図５（ｂ）では、左輪の横力Ｆfl2に対し、コーナリングフォースはＹfl2となりコーナリングドラッグはＤfl2となり、右輪の横力Ｆfr2に対し、コーナリングフォースはＹfr2となりコーナリングドラッグはＤfr2となっている。

そして、これら図５（ａ）の場合と図５（ｂ）の場合とを横力が等しい（Ｆfl1＝Ｆfl2＋Ｆfr2）として、重ねて比較すると、図６に示すように、コーナリングフォースは図５（ｂ）の方がΔＹ（＝Ｙfl2＋Ｙfr2−Ｙfl1）大きくなるが、コーナリングドラッグは図５（ａ）の方がΔＤ（＝Ｄfl1−Ｄfl2−Ｄfr2）大きくなる。

すなわち、左右輪の横力を等しくして旋回する方が、コーナリングドラッグを小さくすることができ、効率の良い旋回特性が得られ、操舵ゲインを向上することが可能となるのである。そして、コーナリングドラッグを小さくすることにより、走行抵抗を減少させることができ、トラクション性能の向上、及び、燃費の向上を図ることができる。また、タイヤにかかる負荷も小さくなるため、偏摩耗も有効に防止することができる。

また、本実施の第１形態によれば、トーコントロールモータ１９でトーコントロールギヤ１８を回転制御することにより、第２のロッド１５と第３のロッド１６との相対位置を可変制御できるようになっているので、制動時や路面状態によりトーコントロールギヤ１８の回転角を適切に維持することが困難な場合であっても適切な操舵角に制御することができ、安定した操舵機構を実現することが可能である。

更に、本実施の第１形態によれば、採用するモータもトーコントロールモータ１９のみであり、また、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間にラックアンドピニオン機構で介装されたトーコントロールギヤ１８のみで左右輪間の操舵角を最適に制御できるので、構造も簡単で部品点数も少なく小型軽量に実現することができる。そして、制御もトーコントロールモータ１９のみに対する制御であるため、簡単な制御で実現でき、応答性も良い。

また、フェール時においては、クラッチ２０によりトーコントロールギヤ１８の回転を禁止させて、ステアリングホイール２の回転と一体的に第１、第２、第３のロッド１４、１５、１６の移動が行われ、確実に操舵が行われるようになっている。

次に、図７は本発明の実施の第２形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図である。尚、本実施の第２形態は、トーコントロールモータ、及び、クラッチを省略し、最も最小の構成により操舵角を適切に保つようにした点が前記第１形態と異なり、他の構成、作用は第１形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図７に示すように、符号４０は、第２形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス４０内には、図７（ａ）の上面図、図７（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に介装されて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にするトーコントロールギヤ１８とが主要に設けられている。

このように、車両のスペックによっては、より簡素なステアリングギヤボックス４０内の構成とすることにより、左右の操舵輪の横力が略同じとなる最適な操舵角を優れた応答性を確保しつつ実現し、より簡素で、小型軽量化して安価な操舵装置を提供するものである。尚、フェール時を考慮して、トーコントロールギヤ１８の回転を禁止させるクラッチを設ける場合は第１のロッド１４に設ければ良い。

次に、図８及び図９は本発明の実施の第３形態を示し、図８はステアリングギヤボックス内の概略構成図、図９は図８のＩＸ部の拡大図である。尚、本実施の第３形態は、トーコントロールギヤの回転制御を電動モータではなく弾性体により行うようにした点が前記第１形態とは異なり、他の構成、作用は第１形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図８に示すように、符号５０は、第３形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス５０内には、図８（ａ）の上面図、図８（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に介装されて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にするトーコントロールギヤ１８とが主要に設けられている。

そして、図９（ａ）に示すように、トーコントロールギヤ１８の前面からは第１のロッド１４の側面に向けて鉤状の鉤部材５１が延設されており、この鉤部材５１の先端が、第１のロッド１４の側面に設けられたストッパ５２、５２に設けられた硬質ゴム材等の弾性体５３、５３により狭持されている。

この鉤部材５１に対するストッパ５２、５２、及び、弾性体５３、５３の機能をより模式的に書いたものが図９（ｂ）であり、弾性体５３、５３の有するバネ−ダンパ機能により鉤部材５１（トーコントロールギヤ１８）の回転制御が行われるようになっている。更に、鉤部材５１の移動は、ストッパ５２、５２の間でのみ可能となるため、このストッパ５２、５２は、トーコントロールギヤ１８の回転角を予め設定した範囲内に規制する規制手段として設けられるものである。このようなトーコントロールギヤ１８の回転角を予め設定した範囲内に規制するストッパ５２、５２は、もちろん前述の第１、第２形態、及び、後述する第４形態においても採用することが可能である。

このように、弾性体を用いて回転制御部を構成することにより、トーコントロールギヤ１８の回転制御をより安価で小型軽量に実現するものである。

次に、図１０は本発明の実施の第４形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図である。尚、本実施の第４形態は、トーコントロールモータによる駆動力を第２、第３のロッドの一方に伝達させることにより、トーコントロールギヤの回転制御を行わせるようにした点が前記第１形態と異なり、他の構成、作用は第１形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図１０に示すように、符号６０は、第４形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス６０内には、図１０（ａ）の上面図、図１０（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた回転軸１７が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に介装されて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にするトーコントロールギヤ１８と、第３のロッド１６に形成したラックギヤ６１と噛合されるピニオンギヤ６２のピニオン軸６３をモータ軸とするトーコントロールモータ１９と、トーコントロールギヤ１８の回転を禁止自在なクラッチ２０とが主要に設けられている。

そして、トーコントロールモータ１９による駆動力を、第３のロッド１６を介して伝達させることにより、トーコントロールギヤ１８の回転制御を行わせるようになっている。この第４形態によっても、前述の第１形態で説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。尚、第３のロッド１６ではなく、第２のロッド１５にラックギヤ６１を形成し、トーコントロールモータ１９を第２のロッド１５側に設けてピニオンギヤ６２を噛合させるようにしても良い。

次に、図１１は本発明の実施の第５形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図である。尚、本実施の第５形態は、トーコントロールギヤをリンク（トーコントロールリンク）に変更した点が前記第１形態と異なり、他の構成、作用は第１形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図１１に示すように、符号７０は、第５形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス７０内には、図１１（ａ）の上面図、図１１（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた略中央の回転軸７１が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に設けられて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にする回転部材としてのトーコントロールリンク７２と、トーコントロールリンク７２の回転軸７１をモータ軸として第１のロッド１４に固設されたトーコントロールモータ１９と、トーコントロールリンク７２の回転を禁止自在なクラッチ２０とが主要に設けられている。

トーコントロールリンク７２は、第２のロッド１５に一端部が回動自在に連接され、第３のロッド１６に他端部が回動自在に連接されて、略中央部が第１のロッド１４に回動自在に軸支されたリンクとなっている。

この第５形態に示すように、トーコントロールギヤではなくトーコントロールリンク７２による構成とすることによっても、前述の第１形態で説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。

次に、図１２は本発明の実施の第６形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図である。尚、本実施の第６形態は、トーコントロールモータ、及び、クラッチを省略し、最も最小の構成により操舵角を適切に保つようにした点が前記第５形態と異なり、他の構成、作用は第５形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図１２に示すように、符号８０は、第６形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス８０内には、図１２（ａ）の上面図、図１２（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた略中央の回転軸７１が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に設けられて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にするトーコントロールリンク７２とが主要に設けられている。

このように、車両のスペックによっては、より簡素なステアリングギヤボックス８０内の構成とすることにより、左右の操舵輪の横力が略同じとなる最適な操舵角を優れた応答性を確保しつつ実現し、より簡素で、小型軽量化して安価な操舵装置を提供するものである。尚、フェール時を考慮して、トーコントロールリンク７２の回転を禁止させるクラッチを設ける場合は第１のロッド１４に設ければ良い。

次に、図１３及び図１４は本発明の実施の第７形態を示し、図１３はステアリングギヤボックス内の概略構成図、図１４は図１３のＸＩＶ部の拡大図である。尚、本実施の第７形態は、トーコントロールリンクの回転制御を電動モータではなく弾性体により行うようにした点が前記第５形態とは異なり、他の構成、作用は第５形態と同様であるので同じ構成に対しては同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図１３に示すように、符号９０は、第７形態によるステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス９０内には、図１３（ａ）の上面図、図１３（ｂ）の正面図に示すように、ステアリング軸３と接続されたピニオン軸４とラックアンドピニオン機構１３を介して連接されて車幅方向に移動される第１のロッド１４と、一端が左のタイロッド７Ｌと連接されて車幅方向に移動される第２のロッド１５と、一端が右のタイロッド７Ｒと連接されて車幅方向に移動される第３のロッド１６と、第２のロッド１５と第３のロッド１６に対して垂直に設けた略中央の回転軸７１が第１のロッド１４に回転自在に軸支され、第２のロッド１５と第３のロッド１６との間の車輪側とは反対側の対向部分に設けられて第２のロッド１５と第３のロッド１６の車幅方向の相対移動を自在にするトーコントロールリンク７２とが主要に設けられている。

そして、図１４（ａ）に示すように、第２のロッド１５と第３のロッド１６とが対向する部位には、第２のロッド１５の先端部から第３のロッド１６に対して硬質ゴム材等の第１の弾性体９１が介装され、第３のロッド１６の先端部から第２のロッド１５に対して硬質ゴム材等の第２の弾性体９２が介装されている。

また、第１のロッド１４の側面からはトーコントロールリンク７２の回転軸７１と平行に規制手段としてのストッパ９３が突設されており、このストッパ９３がトーコントロールリンク７２の側面に当接することによりトーコントロールリンク７２の回転角が予め設定した範囲内に規制されるようになっている。

トーコントロールリンク７２に対する上述の第１、第２の弾性体９１、９２の機能をより模式的に書いたものが図１４（ｂ）であり、第１、第２の弾性体９１、９２の有するバネ−ダンパ機能により、トーコントロールリンク７２が回転して第２のロッド１５と第３のロッド１６との相対位置が変化することが適切に制御され、トーコントロールリンク７２の回転が制御されるようになっている。

このように、弾性体を用いて回転制御部を構成することにより、トーコントロールリンク７２の回転制御をより安価で小型軽量に実現するものである。

尚、本実施の第７形態で示すようなストッパ９３は、もちろん前述の第５、第６形態においても採用することが可能である。

本発明の実施の第１形態による、前輪操舵系の全体構成図 同上、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 同上、前輪操舵制御プログラムのフローチャート 同上、ハンドル角と車速に応じて設定されるモータ回転角の特性図 同上、操舵時の操舵輪の様子を示す説明図 同上、図５における各操舵輪に作用する力の説明図 本発明の実施の第２形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 本発明の実施の第３形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 同上、図８のＩＸ部の拡大図 本発明の実施の第４形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 本発明の実施の第５形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 本発明の実施の第６形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 本発明の実施の第７形態による、ステアリングギヤボックス内の概略構成図 同上、図１３のＸＩＶ部の拡大図

符号の説明

１ 操舵装置
２ ステアリングホイール
３ ステアリング軸
４ ピニオン軸
５ ステアリングギヤボックス
６Ｌ、６Ｒ 操舵輪
７Ｌ、７Ｒ タイロッド
８Ｌ、８Ｒ ナックルアーム
１３ ラックアンドピニオン機構
１４ 第１のロッド
１５ 第２のロッド
１６ 第３のロッド
１７ 回転軸
１８ トーコントロールギヤ（回転部材）
１９ トーコントロールモータ
２０ クラッチ（禁止手段）
２５ 操舵制御部（制御手段）
２６ トーコントロールモータ駆動部
２７ クラッチ駆動部

Claims (8)

1. 操舵入力軸と連接されて移動される第１のロッドと、
   操舵輪の左輪側と連接されて車幅方向に移動される第２のロッドと、
   操舵輪の右輪側と連接されて車幅方向に移動される第３のロッドと、
   上記第２のロッドと上記第３のロッドに対して垂直に設けた回転軸が上記第１のロッドに回転自在に軸支され、上記第２のロッドと上記第３のロッドとの間に介装されて上記第２のロッドと上記第３のロッドの車幅方向の相対移動を自在にする回転部材と、
   を備えたことを特徴とする車両の操舵装置。
2. 上記回転部材は、上記第２のロッドに形成した第２のラックギヤと、上記第３のロッドに形成した第３のラックギヤとに噛合するピニオンギヤであることを特徴とする請求項１記載の車両の操舵装置。
3. 上記回転部材は、上記第２のロッドに一端部が回動自在に連接され、上記第３のロッドに他端部が回動自在に連接されて、略中央部が上記第１のロッドに回動自在に軸支されたリンクであることを特徴とする請求項１記載の車両の操舵装置。
4. 上記回転部材の回転を制御して上記第２のロッドと上記第３のロッドとの相対位置を可変制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の操舵装置。
5. 上記制御手段は、電動モータの駆動により上記回転部材の回転を制御することを特徴とする請求項４記載の車両の操舵装置。
6. 上記制御手段は、上記回転部材の回転を規制する弾性体を設けて形成することを特徴とする請求項４記載の車両の操舵装置。
7. 上記回転部材には、該回転部材の回転を禁止する禁止手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の車両の操舵装置。
8. 上記回転部材には、該回転部材の回転角を予め設定した範囲内に規制する規制手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の車両の操舵装置。

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