JP2945803B2 - 操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車輪を操
向する操舵装置、特にステアリングギア比（ハンドル回
転角／タイヤ切れ角）がハンドル回転角の増大に応じて
減少するようにした動力操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前輪操舵装置にはラックピニオン式、ボ
ールスクリュー式、ウオームピン式などの各種のものが
あるが、通常の前輪操舵装置は、操舵ハンドルに連結さ
れた入力軸の回転角に対するラックバーやピットマンア
ーム等の出力作動部材のストロークの減速比がほぼ一定
であるので、ハンドル中立位置付近以外では操舵ハンド
ルを切り込んだ際の切込み感が不足すると共に所望の最
大前輪操舵角を得るのに必要な最大ハンドル回転角が大
（例えば５４０度）となる。この問題を解決しようとし
て前記減速比を小さくすれば、ハンドル中立位置付近に
おいて切込み過ぎの感となる。

【０００３】これに対して、特開平２−１４９７１号公
報に示すように前輪舵取装置の互いに同心とした入力軸
及び出力軸と平行に中間軸を設け、この中間軸と入力軸
及び出力軸の間にそれぞれ１対の楕円歯車と１対の円形
歯車を設けて、入力軸の操舵中立位置からの回転角の増
大に応じて減速比が次第に減少するようにしたものがあ
る。またこのものは、入力軸に加わるトルクに応じて作
動するサーボ弁によりパワーシリンダを作動させて、出
力作動部材にアシスト力を与える油圧式の前輪動力舵取
装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの技術
は、１対の楕円歯車を用いているため加工が困難であ
り、また組み付けたときの２対の歯車の歯当たり状態に
より、所望のハンドルトルクを得ることが困難である。
さらに、楕円歯車のバックラッシュ調整と円形歯車のバ
ックラッシュ調整を個々に行うことは困難であるなどの
問題がある。これに対し出願人は先に、入力軸と出力軸
を互いに所定量偏心して設け、入力軸の出力軸側端部に
固定した部材の端面にカム溝を直径方向に形成し、この
カム溝内に係合する突起を出力軸の入力軸側端部に偏心
して設けてこれらの問題を解決することを提案した。

【０００５】しかし先の特開平２−１４９７１号公報と
同様この技術でも、ハンドル回転角に対するステアリン
グギア比の特性は、図１１に示すように、操舵中立位置
で最大、ハンドル回転角１８０度で最小となる１８０度
周期の関数となり、二点鎖線に示すように、その最大値
及び最小値を入力軸と出力軸の偏心量及び出力軸に対す
る突起の偏心量を選択することにより調整することはで
きるが、周期は１８０度のままである。このため、ハン
ドル回転角が１８０度を越えるようにすると、１８０度
を境としてステアリングギア比が減少から増大に変化す
るので不自然な操舵特性となり、またこれを避けるため
にハンドルの最大回転角を１８０度以下に押さえようと
すると、ステアリングギア比が全体として小さくなり操
舵がシャープになり過ぎて運転が困難になるという問題
がある。更に、ステアリングギア比の最大値及び最小値
を与えると、途中の位置におけるステアリングギア比が
決まってしまうので、ステアリングギア比変化特性の設
計の自由度が低くなるという問題もある。

【０００６】本発明はこのような各問題を解決して、ハ
ンドルの最大回転角を含む操舵特性の選択範囲が広く、
加工も容易な操舵装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る操舵装置は、図１〜図１０に例示するように、操舵ハ
ンドルに連結されて共に回転する入力軸１１と、出力軸
１３及び連動機構１５を介して前記入力軸１１に連結さ
れ操舵リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材１４
と、この出力作動部材１４にアシスト力を与える増力装
置３０と、前記入力軸１１に設けられこれに加わるトル
クに応じて作動して前記増力装置３０が前記出力作動部
材１４に与えるアシスト力を変化させる制御装置２０を
備えてなる操舵装置において、前記入力軸１１及び出力
軸１３の間において同出力軸１３に対し偏心して支持さ
れた中間回転部材３８と、前記入力軸１１と中間回転部
材３８の間に設けられて前者１１の回転を一定の減速比
で減速して後者３８に伝達する減速機構４０と、前記中
間回転部材３８と出力軸１３に設けた出力フランジ３９
の互いに対向する端面の何れか一方に直径方向に形成さ
れたカム溝４７と、前記互いに対向する端面の他方にそ
の回転中心より偏心しかつ軸方向に突出して設けられて
前記カム溝４７内に係合する突起４８よりなり、前記入
力軸１１の操舵中立位置からの回転角の増大に応じて減
速比を次第に減少させながら前記中間回転部材３８の回
転を前記出力軸１３に伝達する操舵特性付与機構４５を
備えたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】操舵ハンドルと共に回転する入力軸１１の回転
は減速機構４０により一定の減速比で減速されて中間回
転部材３８に伝達され、カム溝４７及び突起４８よりな
る操舵特性付与機構４５を介して出力軸１３に伝達さ
れ、連動機構１５及び出力作動部材１４を介して車輪を
操舵する。このとき、中間回転部材３８が操舵中立位置
から回転するにつれて突起４８がカム溝４７に沿って半
径方向に移動し、中間回転部材３８と出力軸１３の間の
減速比は、中間回転部材３８の回転につれて次第に減少
して１８０度で最小となる。従って、出力軸１３の回転
角は中間回転部材３８の回転角の増大に応じて加速度的
に増大してその特性曲線の傾斜角度は１８０度で最大と
なる。この特性曲線の傾斜角度の変化は、操舵特性付与
機構４０のカム溝４７を入力軸１１側に設けた場合に
は、図５に示すように入力軸１１の回転角が中立位置付
近で急激となり、操舵特性付与機構４０の突起４８を入
力軸１１側に設けた場合には、図８に示すように入力軸
１１の回転角が１８０度付近の範囲で急激なものとな
る。

【０００９】一方、中間回転部材３８は操舵ハンドルと
共に回転する入力軸１１に対し一定の減速比で減速して
回転されるので、操舵ハンドルの回転角に関していえ
ば、この減速比の分だけ１８０度より増大した位置でス
テアリングギア比が最小となる特性となる。また制御装
置２０は入力軸１１に加わるトルクに応じて作動し、増
力装置３０を介して出力作動部材１４にアシスト力を与
える。

【００１０】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ステア
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしにハンドルを
切った状態では充分な切込み感を与えることができる。
また減速機構の減速比の調整により操舵ハンドルの回転
角が１８０度を越えた所定の位置でステアリングギア比
が最小となるので、ハンドル回転角が１８０度を少し越
えてもステアリングギア比が減少から増大に変化するよ
うな不自然な操舵特性となることがない。更に、中間回
転部材と出力軸の間の偏心量に対する突起の偏心量の比
率の選択、減速機構の減速比の選択、及び操舵特性付与
機構のカム溝と突起の何れを入力軸側にするかの選択の
組み合わせにより、ステアリングギア比の最大及び最小
値を変えなくても中間位置におけるステアリングギア比
の変化特性を高い自由度で調整することができる。そし
てこれらにより操舵特性の選択範囲を広げて良い操舵特
性を得ることができる。

【００１１】しかも楕円歯車機構を利用したものと比較
して加工が容易であり、またカム溝と突起間の隙間を変
えてガタを調整するだけで、簡単にバックラッシュの調
整ができる。更に、減速機構、操舵特性付与機構及び連
動機構よりも操舵ハンドル側の入力軸に増力装置の制御
装置を設けたので、これらの機構によるトルク変動の操
舵ハンドル側への逆入力を減少することができる。

【００１２】

【実施例】以下に添付図面に示す実施例により、本発明
の説明をする。図１に示すように、本実施例の操舵装置
のハウジング１０は、互いにねじ止め固定された弁ハウ
ジング１０ａ及びラックハウジング１０ｂにより構成さ
れている。互いに同軸的に配置された入力軸１１及びそ
の後半部１１ａは、軸受１７ａ，１７ｂを介して弁ハウ
ジング１０ａ内に支持され、トーションバー１６により
弾性的に相対回動可能に連結されている。入力軸１１の
後側にはこれと平行に偏心して中間回転部材３８が軸受
１９を介してラックハウジング１０ｂにより支持され、
この両者１１，３８の回転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の偏心量
はｅである。中間回転部材３８の前半部に同軸的に形成
された内歯ギア４２と、入力軸１１の後半部１１ａ後端
に形成された入力ピニオン４１は互いに噛合して、入力
軸１１の回転を一定の減速比で減速して中間回転部材３
８に伝達する減速機構４０を構成している。

【００１３】後述する操舵特性付与機構４５の出力フラ
ンジ３９がキー３９ａを介して同軸的に前端に固定され
た出力軸１３は、軸受１８ａ，１８ｂを介して入力軸１
１後方のラックハウジング１０ｂに支持されている。本
実施例では出力軸１３の回転軸線Ｏ３は入力軸１１の回
転軸線Ｏ１と一致させたが、この両回転軸線Ｏ１，Ｏ２
は必ずしも一致させる必要はない。ラックハウジング１
０ｂには出力軸１３と立体的に交差して軸動可能にラッ
クバー（出力作動部材）１４が支持され、この両者１
３，１４は連動機構１５により連動されている。本実施
例においては、連動機構１５は、出力軸１３に形成され
たピニオン１５ａと、ラックバー１４の一部に形成され
てピニオン１５ａと噛合するラック１５ｂにより構成さ
れている。ラックバー１４の両端はそれぞれ操舵リンク
（図示省略）を介して左右の前輪（図示省略）に連結さ
れている。

【００１４】次に図１及び図２により本実施例の操舵特
性付与機構４５の説明をする。出力軸１３の前端に固定
された出力フランジ３９と対向する中間回転部材３８の
後端面には、直径方向に延びるカム溝４７が形成されて
いる。また中間回転部材３８と対向する出力フランジ３
９の前端面には、カム溝４７と係合する突起４８が出力
軸１３の回転軸線Ｏ３から距離Ｒだけ偏心して軸方向に
突出して設けられている。この距離Ｒは両部材４０，１
３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３の間の偏心量ｅよりも大であ
る。突起４８は、回転軸線Ｏ３と平行に出力フランジ３
９に植設固定されたピン４８ａと、ニードルローラ４８
ｃを介してピン４８ａに回転自在に支持されたローラ４
８ｂにより構成され、ローラ４８ｂの外周面はカム溝４
７内に隙間なく転動可能に係合されている。図２に示す
中立位置では、各軸線Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４は一直線上に並
んでおり、カム溝４７を形成した中間回転部材３８の回
転軸線Ｏ２に対し、突起４８の中心線Ｏ４とこれを設け
た出力フランジ３９の回転軸線Ｏ３は互いに反対側に位
置している。

【００１５】次に図４及び図５により、第１実施例の操
舵特性の説明をする。図４に示すように、カム溝４７を
形成した中間回転部材３８の回転軸線Ｏ２と突起４８を
設けた出力フランジ３９の回転軸線Ｏ３を結ぶ線をｙ軸
とし、回転軸線Ｏ３を通ってｙ軸と直交する線をｘ軸と
し、実線で示す中立位置から中間回転部材３８が角度α
回転したときの出力軸１３の回転角をθとすれば、突起
４８の中心線Ｏ４の座標（ｘ，ｙ）は次の通りである。

【００１６】

【数１】ｘ＝Ｒsinθ ｙ＝Ｒcosθ 回転角αとθの関係は、図４より次の通りとなる。

【００１７】

【数２】 tanα＝Ｒsinθ／（Ｒcosθ−ｅ） ＝sinθ／（cosθ−ｒ） 但し ｒ＝ｅ／Ｒ 従って次の通りとなる。

【００１８】

【数３】α＝tan^-1（sinθ／（cosθ−ｒ）） この両回転角αとθの関係は、図５(a) に示すように、
出力軸回転角θは中間回転部材回転角αが中立位置から
増大するにつれて加速度的に増大する。すなわち、その
特性の傾斜角度は中立位置付近では小であり、中間回転
部材回転角αが１８０度付近に近付くにつれて増大す
る。従って中間回転部材３８と出力軸１３の間の減速比
は、図５(b) に示すように中間回転部材回転角αが中立
位置から離れて１８０度付近に近付くにつれて次第に減
少する。また比ｒ（＝ｅ／Ｒ）の増大に応じて、図５
(a) の特性の傾斜角度の変化は大となり、減速比の減少
の程度も大となる。

【００１９】出力軸１３の回転角に対する前輪の操舵角
の減速比は、操舵角が大きい場合はほゞ一定値であるの
で、操舵ハンドル回転角に対するステアリングギア比の
特性は、減速機構４０の減速比ｇに応じて図３に示すよ
うになる。すなわち、操舵中立位置ではステアリングギ
ア比は大きく、操舵ハンドル回転角の増大に応じて次第
に減少し、減速比ｇに応じた所定の操舵ハンドル回転角
位置で最小値となり、それ以上の操舵ハンドル回転角で
は増大傾向、すなわち逆の特性となる。このステアリン
グギア比が最小となる位置は、図示のように、減速機構
４０の減速比ｇが１の場合は１８０度であり、減速比ｇ
の増大に応じて増大する。図３は ｒ＝０.４の場合に減
速比ｇを変化させた一例を示すが、比ｒが変化すればこ
れらの特性は 図５(b)に示す特性と同様に上下方向に変
化する。本実施例では減速機構４０の減速比ｇは１．４
であり、そのときの特性を実線で示す。なお、操舵ハン
ドルはストッパにより、ある所定の角度（例えば２４０
度）以上は操舵されない。

【００２０】図１に示すように、本実施例の前輪操舵装
置は、サーボ弁（制御装置）２０とパワーシリンダ（増
力装置）３０よりなる動力舵取装置を備えている。サー
ボ弁２０のロータ弁部材２１は入力軸１１の入力側部分
の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部材２２は内外
周面がそれぞれロータ弁部材２１の外周面と弁ハウジン
グ１０ａの内周面にそれぞれ回転可能に嵌合され、係合
ピン２３により入力軸１１の後半部１１ａに連結されて
いる。弁ハウジング１０ａにはサーボ弁２０の４つのポ
ート、すなわち入力ポート２５、排出ポート２６及び１
対の分配ポート２７ａ，２７ｂが形成されている。

【００２１】一方パワーシリンダ３０はラックバー１４
の途中に設けられており、ラックハウジング１０ｂと一
体的に形成されてラックバー１４を同軸的かつ液密に貫
通させるシリンダ３１と、ラックバー１４に固定されシ
リンダ３１の内周に液密に嵌合してその内部を左右の作
動室に分離するピストン３２により構成されている。こ
の左右の作動室はそれぞれ連通路によりサーボ弁２０の
各分配ポート２７ａ，２７ｂに連通され、また入力ポー
ト２５及び排出ポート２６はそれぞれ連通路により供給
ポンプ３５及びリザーバ３６に連通されている。

【００２２】このサーボ弁２０は入力軸１１とその後半
部１１ａの間に作用するトルクによるトーションバー１
６の僅かの捩れに応じて作動し、エンジンまたはモータ
により作動される供給ポンプ３５からパワーシリンダ３
０の各作動室に対する作動流体の供給及び各作動室から
リザーバ３６への作動流体の排出を、各ポート２５，２
６，２７ａ，２７ｂを介して制御するものである。これ
により前記トルクに応じた操舵アシスト力がラックバー
１４を介して前輪に与えられる。なお、入力軸１１とそ
の後半部１１ａの間には、この両者１１，１１ａの間の
捩りばね特性を変化させて操舵特性を変化させる反力機
構２９が設けられているが、詳細な構造は省略する。こ
の反力機構２９と減速機構４０の間をシールするオイル
シール４９が、ボス部１１ｂの外周と弁ハウジング１０
ａに液密に固定した軸受押えの間に設けられている。

【００２３】次に上記実施例の作動の説明をする。入力
軸１１がハンドル軸を介して操舵ハンドル（何れも図示
省略）と共に回転すれば、トーションバー１６を介して
後半部１１ａも共に回転され、中間回転部材３８は内歯
歯車機構４１，４２よりなる減速機構４０により減速し
て回転される。図２及び図４の実線に示す前輪操舵中立
位置から中間回転部材３８が左右何れかに回転するにつ
れて、突起４８のローラ４８ｂはカム溝４７内に沿って
半径方向外向きに転動して出力軸１３は回転され、この
回転は連動機構１５を介してラックバー１４の軸動に変
換され、図略のリンクを介して前輪を操舵する。

【００２４】動力舵取装置のステアリングギア比は、前
述の図３に示すように操舵ハンドルの回転角が操舵中立
位置から増大するにつれて次第に減少し、操舵ハンドル
回転角が１８０度より大きい所定の角度αで最小値とな
り、それ以上の操舵ハンドル回転角では増大傾向、すな
わち逆の特性となる。このステアリングギア比が最小と
なる角度γ（例えば１５２度）は、減速機構４０の減速
比ｇを変えることにより調整することができる。また、
操舵ハンドルにはある角度δ（角度γ以下、例えば２４
０度）以上操舵されなくなるようにするストッパ（図示
省略）が設けられている。なお図３の各二点鎖線はステ
アリングギア比の最大及び最小値が変わらない状態で示
したが、この最大及び最小値は各値ｅ，Ｒを調整するこ
とにより変えることができる。

【００２５】上述のように、本実施例によれば、ステア
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしに、大きく操
舵した状態では充分な切込み感を与えることができる。
また入力ピニオン４１と内歯ギア４２による減速機構４
０の減速比ｇを調整することにより、ストッパに当たっ
て操舵ハンドルの回転が停止する角度δを１８０度以上
としてその間ステアリングギア比が常に減少を続けるよ
うにすることができるので、操舵ハンドルの回転角が１
８０度を少し越えてもステアリングギア比が減少から増
大に変化するような不自然な操舵特性となることをさけ
ることができる。また減速機構４０の減速比ｇ及び操舵
特性付与機構４５の比ｒの調整により、図５(a)(b)の特
性曲線上の任意の中間点をストッパに当たる位置とする
ことができ、これによりステアリングギア比の最大及び
最小値を変えることなく中間位置におけるステアリング
ギア比を調整することも可能である。

【００２６】また本実施例では入力ピニオン４１と内歯
ギア４２は、それぞれ入力軸１１の後半部１１ａと中間
回転部材３８に一体形成したので、減速機構４０のため
に部品点数を増加する必要はないのみならず、この減速
機構４０は中間回転部材３８内部のスペースを有効に利
用しているので、前輪操舵装置の容積増大はわずかで足
りる。

【００２７】更に、サーボ弁２０は減速機構４０、操舵
特性付与機構４５及び連動機構１５よりも操舵ハンドル
側にある入力軸１１に加わるトルクに応じて作動するの
で、これらの機構の減速比の変化や歯車の歯当たりの等
によるトルク変動の影響を受けることなく、ハンドルト
ルクの増大に応じて比例的に作動し、パワーシリンダ３
０を介してラックバー１４にハンドルトルクの増大にほ
ゞ比例して増大するアシスト力を与える。従ってこれら
の機構によるトルク変動の操舵ハンドル側への逆入力を
減少することができるので、ハンドルトルクは操舵中立
位置からのハンドル回転角の増大に応じてほゞ比例的に
なだらかに増大する特性となる。

【００２８】次に図６〜図８に示す第２実施例の説明を
する。この第２実施例は、中間回転部材３８に操舵特性
付与機構４５の突起４８を設け、これと係合するカム溝
４７を出力フランジ３９に設けた点が第１実施例と実質
的に異なっているのみである。第１実施例と同様、中間
回転部材３８は入力軸１１の後半部１１ａに固定された
ボス部１１ｂに設けた入力ピニオン４１と内歯ギア４２
よりなる減速機構４０を介して入力軸１１により減速回
転され、出力フランジ３９はキー３９ａを介して出力軸
１３の前端に固定され、中間回転部材３８と出力フラン
ジ３９は距離ｅだけ互いに偏心している。

【００２９】図６及び図７に示すように、この第２実施
例では、中間回転部材３８と対向する出力フランジ３９
の前端面に直径方向に延びるカム溝４７が形成されてい
る。また出力フランジ３９と対向する中間回転部材３８
に、その後端面から軸方向に突出する突起４８が距離Ｒ
だけ中間回転部材３８の回転軸線Ｏ２から偏心して設け
られている。操舵中立位置においては、第１実施例と同
様、突起４８の中心線Ｏ４は中間回転部材３８及び出力
軸１３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３と一直線上に並び、距離Ｒ
は偏心量ｅよりも大であるが、カム溝４７を形成した出
力フランジ３９の回転軸線Ｏ３に対し、突起４８の中心
線Ｏ４とこれを設けた中間回転部材３８の回転軸線Ｏ２
は互いに同じ側に位置している。

【００３０】次に図７及び図８により、第２実施例の操
舵特性の説明をする。図７に示すように、カム溝４７を
形成した出力フランジ３９の回転軸線Ｏ３と突起４８を
設けた中間回転部材３８の回転軸線Ｏ２を結ぶ線をｙ軸
とし、回転軸線Ｏ２を通ってｙ軸と直交する線をｘ軸と
し、実線で示す中立位置から中間回転部材３８が角度α
回転したときの出力軸１３の回転角をθとすれば、突起
４８の中心線Ｏ４の座標（ｘ，ｙ）は次の通りである。

【００３１】

【数４】ｘ＝Ｒsinα ｙ＝Ｒcosα 回転角αとθの関係は、図４より次の通りとなる。

【００３２】

【数５】 tanθ＝Ｒsinα／（Ｒcosα＋ｅ） ＝sinα／（cosα＋ｒ） 但し ｒ＝ｅ／Ｒ 従って次の通りとなる。

【００３３】

【数６】θ＝tan^-1（sinα／（cosα＋ｒ）） この両回転角αとθの関係は、基本的には第１実施例と
類似しており、その特性の傾斜角度は、図８(a) に示す
ように、中立位置付近では小であり、中間回転部材回転
角αが１８０度付近に近付くにつれて増大し、中間回転
部材３８と出力軸１３の間の減速比は、図８(b) に示す
ように中間回転部材回転角αが中立位置から離れるにつ
れて次第に減少する。また比ｒ（＝ｅ／Ｒ）の増大に応
じて、図８(a) の特性の傾斜角度の変化は大となり、減
速比の減少の程度も大となる。

【００３４】しかしながらこの出力軸回転角θの増大の
具体的特性は、第１実施例においては図５に示すよう
に、特性の傾斜角度の変化が中立位置付近で急激となる
のに対し、第２実施例では図８に示すように、特性の傾
斜角度の変化が中間回転部材回転角αが１８０度付近で
急激となる。従って第１実施例と第２実施例では、比ｒ
が同じでも中間回転部材３８と出力軸１３の間の減速比
の特性、従って操舵ハンドル回転角と前輪操舵角の間の
減速比の特性は異なるものとなる。

【００３５】上記以外の第２実施例の構造及び作用は第
１実施例と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略
する。このような第２実施例は、第１実施例と同様、比
較的簡単な構造で小ハンドル角位置では切込み過ぎの感
を与えることなしに、大ハンドル角では充分な切込み感
を与えることができ、減速機構４０の減速比ｇの調整に
より、操舵ハンドルの回転角が１８０度を少し越えても
ステアリングギア比が減少から増大に変化するような不
自然な操舵特性となることをさけることができ、ステア
リングギア比の最大及び最小値を変えることなく中間位
置におけるステアリングギア比を調整することができ、
ハンドル回転角の増大に伴いハンドルが加速度的に重く
なることがないという各効果を得ることができる。しか
も前述のように操舵ハンドル回転角と前輪操舵角の間の
ステアリングギア比の特性は第１実施例とは異なるの
で、操舵特性の選択範囲を広げることができる。

【００３６】次に図９及び図１０に示す第３実施例の説
明をする。この第３実施例は、減速機構４０が遊星歯車
機構により構成されている点が第１実施例と実質的に異
なっているのみである。この実施例では前記実施例と同
様中間回転部材３８と出力軸１３は距離ｅだけ互いに偏
心しているが、中間回転部材３８と入力軸１１は同軸的
に配置されており、この両者３８，１１の間には遊星歯
車式の減速機構４０が設けられている。

【００３７】図９及び図１０に示すように、ハウジング
１０内の中間部には直径方向に延びる支持アーム４４が
２本の取付ねじ４４ｃにより弁ハウジング１０ａの後面
に固定され、この支持アーム４４の中央に設けた穴４４
ａを通って後方に突出した入力軸１１の後半部１１ａの
先端には遊星歯車式減速機構４０の太陽ギア４１Ａがキ
ー４１ａ及びナットにより固定されている。軸受１９を
介してラックハウジング１０ｂに支持された中間回転部
材３８の前半部には、太陽ギア４１Ａと対向する内歯ギ
ア４３Ａが形成されている。支持アーム４４にはそれぞ
れ軸受４２ｂを支持する１対の穴が中央の穴４４ａに対
して対称的に形成され、それぞれの軸部４２ａに軸受４
２ｂを介して支持された１対の遊星ギア４２Ａは太陽ギ
ア４１Ａ及び内歯ギア４３Ａと噛合されている。各軸受
４２ｂはねじキャップ４４ｂにより支持アーム４４に取
り付けられ、また軸部４２ａはリングナットにより軸受
４２ｂに取り付けられる。以上により、入力軸１１の回
転を一定の減速比で減速して中間回転部材３８に伝達す
る遊星歯車式の減速機構４０が構成される。

【００３８】上記以外の第３実施例の構造及び作用は、
操舵特性付与機構４５を含め第１実施例と実質的に同じ
であるので、詳細な説明は省略する。このような第３実
施例も、第１実施例と同様、比較的簡単な構造で小ハン
ドル角位置では切込み過ぎの感を与えることなしに、大
ハンドル角では充分な切込み感を与えることができ、減
速機構４０の減速比ｇの調整により、操舵ハンドルの回
転角が１８０度を少し越えてもステアリングギア比が減
少から増大に変化するような不自然な操舵特性となるこ
とをさけることができ、ステアリングギア比の最大及び
最小値を変えることなく中間位置におけるステアリング
ギア比を調整することができ、ハンドル回転角の増大に
伴いハンドルが加速度的に重くなることがないという各
効果を得ることができる。

【００３９】なお上記各実施例は、動力舵取装置として
油圧式のものを使用した例を示したが、本発明は他の形
式の動力舵取装置、例えば電気式の動力舵取装置を使用
して実施することもできる。また本発明は、連動機構１
５としてボールスクリュー式、ウオームピン式などラッ
クピニオン式以外のものを使用した前輪操舵装置に実施
することもできる。また、前輪操舵装置に限らず、後輪
操舵装置にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による操舵装置の第１実施例の全体縦
断面図である。

【図２】 図１の２−２断面図である。

【図３】 第１実施例のステアリングギア比特性の一例
を示す図である。

【図４】 第１実施例の操舵特性付与機構の作動の説明
図である。

【図５】 図４の操舵特性付与機構の特性を示す図であ
る。

【図６】 本発明による操舵装置の第２実施例の要部を
破断した側面図である。

【図７】 第２実施例の操舵特性付与機構の作動の説明
図である。

【図８】 図７の操舵特性付与機構の特性を示す図であ
る。

【図９】 本発明による操舵装置の第３実施例の要部を
破断した側面図である。

【図１０】 図９の１０−１０断面図である。

【図１１】 従来技術による前輪操舵装置の一例のステ
アリングギア比特性を示す図である。

【符号の説明】

１１…入力軸、１３…出力軸、１４…出力作動部材（ラ
ックバー）、１５…連動機構、２０…制御装置（サーボ
弁）、３０…増力装置（パワーシリンダ）、３８…中間
回転部材、３９…出力フランジ、４０…減速機構、４５
…操舵特性付与機構、４７…カム溝、４８…突起。

フロントページの続き (72)発明者 久代 育生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 加藤 廉享 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 竹内 志郎 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 夏目 正則 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−227772（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−153467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵ハンドルに連結されて共に回転する
   入力軸と、 出力軸及び連動機構を介して前記入力軸に連結され操舵
   リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材と、 この出力作動部材にアシスト力を与える増力装置と、 前記入力軸に設けられこれに加わるトルクに応じて作動
   して前記増力装置が前記出力作動部材に与えるアシスト
   力を変化させる制御装置を備えてなる操舵装置におい
   て、 前記入力軸及び出力軸の間において同出力軸に対し偏心
   して支持された中間回転部材と、 前記入力軸と中間回転部材の間に設けられて前者の回転
   を一定の減速比で減速して後者に伝達する減速機構と、 前記中間回転部材と出力軸に設けた出力フランジの互い
   に対向する端面の何れか一方に直径方向に形成されたカ
   ム溝と、前記互いに対向する端面の他方にその回転中心
   より偏心しかつ軸方向に突出して設けられて前記カム溝
   内に係合する突起よりなり、前記入力軸の操舵中立位置
   からの回転角の増大に応じて減速比を次第に減少させな
   がら前記中間回転部材の回転を前記出力軸に伝達する操
   舵特性付与機構を備えたことを特徴とする操舵装置。