JP3024454B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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- JP3024454B2 JP3024454B2 JP23199593A JP23199593A JP3024454B2 JP 3024454 B2 JP3024454 B2 JP 3024454B2 JP 23199593 A JP23199593 A JP 23199593A JP 23199593 A JP23199593 A JP 23199593A JP 3024454 B2 JP3024454 B2 JP 3024454B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- pinion
- pinion shaft
- rack bar
- shaft
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はラックアンドピニオン式
の車両用操舵装置に係り、特に横風などの外乱の影響を
なくすために前輪を補助操舵する車両用操舵装置に関す
る。
の車両用操舵装置に係り、特に横風などの外乱の影響を
なくすために前輪を補助操舵する車両用操舵装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば特開昭６３−１７３７
５９号公報に示されているように、電動モータの回転を
ステアリングシャフトに伝達して同シャフトを回転させ
ることにより、運転者による操舵ハンドルの回動操作を
アシストする電気式パワーステアリング装置は知られて
いる。また、例えば特公平５−１７０６９号公報に示さ
れているように、ラックバーを軸方向に変位可能に支持
するステアリングギヤハウジングを車体に対して軸方向
に変位可能に組み付けておき、同ハウジングをアクチュ
エータにより軸方向に駆動して、前輪を補助操舵するこ
とも知られている。
５９号公報に示されているように、電動モータの回転を
ステアリングシャフトに伝達して同シャフトを回転させ
ることにより、運転者による操舵ハンドルの回動操作を
アシストする電気式パワーステアリング装置は知られて
いる。また、例えば特公平５−１７０６９号公報に示さ
れているように、ラックバーを軸方向に変位可能に支持
するステアリングギヤハウジングを車体に対して軸方向
に変位可能に組み付けておき、同ハウジングをアクチュ
エータにより軸方向に駆動して、前輪を補助操舵するこ
とも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来装
置においては、横風などの外乱の影響を打ち消すために
電動モータを作動させて前輪を補助操舵しようとする
と、電動モータの回転に伴うステアリングシャフトの回
転により、操舵ハンドルも前記電動モータの作動と同時
に回転してしまい、運転者が違和感を感じるという問題
がある。また、前記後者の従来装置においては、ステア
リングギヤハウジングを車体に対して軸方向に変位可能
に組み付けるために、操舵装置の構成が複雑化する。
置においては、横風などの外乱の影響を打ち消すために
電動モータを作動させて前輪を補助操舵しようとする
と、電動モータの回転に伴うステアリングシャフトの回
転により、操舵ハンドルも前記電動モータの作動と同時
に回転してしまい、運転者が違和感を感じるという問題
がある。また、前記後者の従来装置においては、ステア
リングギヤハウジングを車体に対して軸方向に変位可能
に組み付けるために、操舵装置の構成が複雑化する。
【０００４】本発明は、上記問題に対処するためになさ
れたもので、その目的は、簡単な構成で前輪を補助操舵
できるようにするとともに、横風などの外乱の影響を打
ち消すために前輪を補助操舵する場合でも、運転者のハ
ンドル操作に対する違和感を最小限に抑えることができ
る車両用操舵装置を提供することにある。
れたもので、その目的は、簡単な構成で前輪を補助操舵
できるようにするとともに、横風などの外乱の影響を打
ち消すために前輪を補助操舵する場合でも、運転者のハ
ンドル操作に対する違和感を最小限に抑えることができ
る車両用操舵装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、ラックアンドピニオン式
の車両用操舵装置において、ステアリングギヤハウジン
グに組み付けられピニオン軸をその下端にて揺動可能に
支持する支持部材と、ステアリングギヤハウジングに組
み付けられピニオン軸の上部をラックバーの軸方向に往
復動させるアクチュエータとを設けたことにある。
に、本発明の構成上の特徴は、ラックアンドピニオン式
の車両用操舵装置において、ステアリングギヤハウジン
グに組み付けられピニオン軸をその下端にて揺動可能に
支持する支持部材と、ステアリングギヤハウジングに組
み付けられピニオン軸の上部をラックバーの軸方向に往
復動させるアクチュエータとを設けたことにある。
【０００６】
【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、横風などの外乱の影響を打ち消すためにアクチ
ュエータを作動させると、ピニオン軸の上部はラックバ
ーの軸方向に変位する。この場合、ピニオン軸は支持部
材により揺動可能に支持されているので、ラックバーを
軸方向に変位させるが、この時点では操舵ハンドルには
アクチュエータの作動は伝達されない。一方、ピニオン
軸の上部の変位により、ラックバーも軸方向に変位して
前輪を補助操舵する。そして、この前輪の操舵による路
面反力がラックバー及びステアリングシャフトを介して
操舵ハンドルに逆送された時点で、操舵ハンドルには初
めて前記補助操舵による反力が現れる。その結果、この
操舵ハンドルに対する反力の立ち上がりが緩和されるの
で、運転者のハンドル操作に対する違和感を最小限に抑
えることができる。また、構成的にもピニオン軸をその
下端にて揺動可能に支持することにより、前輪の操舵を
可能とするので、前輪を補助操舵することができる車両
用操舵装置を簡単な構成で済ますことができる。
いては、横風などの外乱の影響を打ち消すためにアクチ
ュエータを作動させると、ピニオン軸の上部はラックバ
ーの軸方向に変位する。この場合、ピニオン軸は支持部
材により揺動可能に支持されているので、ラックバーを
軸方向に変位させるが、この時点では操舵ハンドルには
アクチュエータの作動は伝達されない。一方、ピニオン
軸の上部の変位により、ラックバーも軸方向に変位して
前輪を補助操舵する。そして、この前輪の操舵による路
面反力がラックバー及びステアリングシャフトを介して
操舵ハンドルに逆送された時点で、操舵ハンドルには初
めて前記補助操舵による反力が現れる。その結果、この
操舵ハンドルに対する反力の立ち上がりが緩和されるの
で、運転者のハンドル操作に対する違和感を最小限に抑
えることができる。また、構成的にもピニオン軸をその
下端にて揺動可能に支持することにより、前輪の操舵を
可能とするので、前輪を補助操舵することができる車両
用操舵装置を簡単な構成で済ますことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は同発明に係る車両用操舵装置の外観を示
し、図２は図１の車両用操舵装置の要部を断面図により
示している。
すると、図１は同発明に係る車両用操舵装置の外観を示
し、図２は図１の車両用操舵装置の要部を断面図により
示している。
【０００８】この操舵装置は、車体前部にて横方向に延
設されて車体に固定されたステアリングギヤハウジング
１１を備えている。ステアリングギヤハウジング１１内
にはラックバー１２が軸方向に変位可能に支持されてお
り、同バー１２はその両端にて左右タイロッド１３ａ，
１３ｂを介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵可能に連
結している。
設されて車体に固定されたステアリングギヤハウジング
１１を備えている。ステアリングギヤハウジング１１内
にはラックバー１２が軸方向に変位可能に支持されてお
り、同バー１２はその両端にて左右タイロッド１３ａ，
１３ｂを介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵可能に連
結している。
【０００９】ステアリングギヤハウジング１１内には、
ピニオン軸１４がラックバー１２に交差しかつ軸線回り
に回転可能に一対のベヤリング１５ａ，１５ｂにより支
持されている。これらのベヤリング１５ａ，１５ｂの各
アウタレースの内端面はピニオン軸１４の揺動を可能と
するために、円弧状に形成されるとともに、ハウジング
１１の内側壁に形成した円弧面上に摺動可能に接してい
る。ピニオン軸１４の上端は屈曲可能に接続したステア
リングシャフト１６を介して操舵ハンドル１７に接続さ
れ、その下端は支持部材１８及び支持ロッド１９により
ステアリングギヤハウジング１１に揺動可能に支持され
ている。支持部材１８はステアリングギヤハウジング１
１の下方突出部１１ａの底部に固定されていて、上面に
球状凹部１８ａを形成している。支持ロッド１９はその
上端にてピニオン軸１４の下端面に固定され、かつその
下端に設けた球体１９ａを球状凹部１８ａ内に回転可能
に嵌合させている。ピニオン軸１４の中間部にはピニオ
ン１４ａが一体的に設けられており、同ピニオン１４ａ
はラックバー１２に形成したラック歯１２ａに噛合して
いる。
ピニオン軸１４がラックバー１２に交差しかつ軸線回り
に回転可能に一対のベヤリング１５ａ，１５ｂにより支
持されている。これらのベヤリング１５ａ，１５ｂの各
アウタレースの内端面はピニオン軸１４の揺動を可能と
するために、円弧状に形成されるとともに、ハウジング
１１の内側壁に形成した円弧面上に摺動可能に接してい
る。ピニオン軸１４の上端は屈曲可能に接続したステア
リングシャフト１６を介して操舵ハンドル１７に接続さ
れ、その下端は支持部材１８及び支持ロッド１９により
ステアリングギヤハウジング１１に揺動可能に支持され
ている。支持部材１８はステアリングギヤハウジング１
１の下方突出部１１ａの底部に固定されていて、上面に
球状凹部１８ａを形成している。支持ロッド１９はその
上端にてピニオン軸１４の下端面に固定され、かつその
下端に設けた球体１９ａを球状凹部１８ａ内に回転可能
に嵌合させている。ピニオン軸１４の中間部にはピニオ
ン１４ａが一体的に設けられており、同ピニオン１４ａ
はラックバー１２に形成したラック歯１２ａに噛合して
いる。
【００１０】また、ピニオン軸１４の側方であってステ
アリングギヤハウジング１１の上部には、ラックバー１
２に平行に電気的に制御されるリニアアクチュエータ２
１が固定されている。このリニアアクチュエータ２１は
その出力軸２１ａをステアリングギヤハウジング１１内
に侵入させており、同出力軸２１ａはその先端にＵ字状
の連結部材２２を固定させている。連結部材２２のＵ字
状の両先端部は、ピニオン軸１４の上部外周上に摺動可
能に組み付けた円筒部材２３の外周上にピン２４回りに
回転可能に接続されている。
アリングギヤハウジング１１の上部には、ラックバー１
２に平行に電気的に制御されるリニアアクチュエータ２
１が固定されている。このリニアアクチュエータ２１は
その出力軸２１ａをステアリングギヤハウジング１１内
に侵入させており、同出力軸２１ａはその先端にＵ字状
の連結部材２２を固定させている。連結部材２２のＵ字
状の両先端部は、ピニオン軸１４の上部外周上に摺動可
能に組み付けた円筒部材２３の外周上にピン２４回りに
回転可能に接続されている。
【００１１】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。運転者が操舵ハンドル１７を回動すると、
同回動はステアリングシャフト１６を介してピニオン軸
１４に伝達されてピニオン１４ａを回動させる。ピニオ
ン１４ａは前記伝達された回転運動をラック歯１２ａと
の協働によりラックバー１２の直線運動に変換して、同
バー１２を軸線方向に変位させる。このラックバー１２
の直線運動は左右タイロッド１３ａ，１３ｂを介して左
右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達され、同前輪ＦＷ１，ＦＷ
２は操舵ハンドル１７の回動に応じて操舵される。
を説明する。運転者が操舵ハンドル１７を回動すると、
同回動はステアリングシャフト１６を介してピニオン軸
１４に伝達されてピニオン１４ａを回動させる。ピニオ
ン１４ａは前記伝達された回転運動をラック歯１２ａと
の協働によりラックバー１２の直線運動に変換して、同
バー１２を軸線方向に変位させる。このラックバー１２
の直線運動は左右タイロッド１３ａ，１３ｂを介して左
右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達され、同前輪ＦＷ１，ＦＷ
２は操舵ハンドル１７の回動に応じて操舵される。
【００１２】一方、車両が横風などの外乱を受けた場合
には、図示しない電気制御装置が前記外乱を打ち消すよ
うにリニアアクチュエータ２１を駆動制御する。この駆
動制御に応答して、リニアアクチュエータ２１は出力軸
２１ａを進退させる。これにより、ピニオン軸１４は、
連結部材２２と円筒部材２３との間の相対回転、及び円
筒部材２３とピニオン軸１４との間の相対変位を伴いな
がら、支持ロッド１９の球体１９ａを支点として図示矢
印方向に揺動する。これにより、ピニオン１４ａはラッ
ク歯１２ａに噛合によりラックバー１２を軸線方向に駆
動し、同バー１２の軸線方向の変位に応じて左右前輪Ｆ
Ｗ１，ＦＷ２が補助操舵される。その結果、横風などの
外乱に対向して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を補助操舵する
ことができ、同外乱により車両の進行方向が変更される
ことを打ち消すことができる。
には、図示しない電気制御装置が前記外乱を打ち消すよ
うにリニアアクチュエータ２１を駆動制御する。この駆
動制御に応答して、リニアアクチュエータ２１は出力軸
２１ａを進退させる。これにより、ピニオン軸１４は、
連結部材２２と円筒部材２３との間の相対回転、及び円
筒部材２３とピニオン軸１４との間の相対変位を伴いな
がら、支持ロッド１９の球体１９ａを支点として図示矢
印方向に揺動する。これにより、ピニオン１４ａはラッ
ク歯１２ａに噛合によりラックバー１２を軸線方向に駆
動し、同バー１２の軸線方向の変位に応じて左右前輪Ｆ
Ｗ１，ＦＷ２が補助操舵される。その結果、横風などの
外乱に対向して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を補助操舵する
ことができ、同外乱により車両の進行方向が変更される
ことを打ち消すことができる。
【００１３】上記説明からも理解できるとおり、上記実
施例によれば、横風などの外乱に対向して左右前輪ＦＷ
１，ＦＷ２を操舵する場合、ピニオン軸１４を回動させ
ずに揺動させるようにしたので、リニアアクチュエータ
２１の作動時には、ピニオン軸１４が回動されないの
で、操舵ハンドル１７がリニアアクチュエータ２１の作
動に伴って回動されることがない。そして、ピニオン軸
１４の揺動により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が補助操舵さ
れると、この時点から左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の補助操
舵による路面反力がラックバー１２、ピニオン軸１４及
びステアリングシャフト１６を介して操舵ハンドル１７
に逆送されるが、この操舵ハンドル１７に対する反力は
前記補助操舵後に徐々に現れるので、同操舵ハンドルに
対する反力の立ち上がりが緩和されることになる。その
結果、横風などの外乱を打ち消すために左右前輪ＦＷ
１，ＦＷ２を補助操舵しても、運転者のハンドル操作に
対する違和感を最小限に抑えることができる。
施例によれば、横風などの外乱に対向して左右前輪ＦＷ
１，ＦＷ２を操舵する場合、ピニオン軸１４を回動させ
ずに揺動させるようにしたので、リニアアクチュエータ
２１の作動時には、ピニオン軸１４が回動されないの
で、操舵ハンドル１７がリニアアクチュエータ２１の作
動に伴って回動されることがない。そして、ピニオン軸
１４の揺動により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が補助操舵さ
れると、この時点から左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の補助操
舵による路面反力がラックバー１２、ピニオン軸１４及
びステアリングシャフト１６を介して操舵ハンドル１７
に逆送されるが、この操舵ハンドル１７に対する反力は
前記補助操舵後に徐々に現れるので、同操舵ハンドルに
対する反力の立ち上がりが緩和されることになる。その
結果、横風などの外乱を打ち消すために左右前輪ＦＷ
１，ＦＷ２を補助操舵しても、運転者のハンドル操作に
対する違和感を最小限に抑えることができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す車両用操舵装置の全
体外観図である。
体外観図である。
【図２】 図１の車両用操舵装置の要部断面図である。
ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１１…ステアリングギヤハウジ
ング、１２…ラックバー、１４…ピニオン軸、１４ａ…
ピニオン、１６…ステアリングシャフト、１７…操舵ハ
ンドル、１８…支持部材、１９…支持ロッド、２１…リ
ニアアクチュエータ、２３…円筒部材。
ング、１２…ラックバー、１４…ピニオン軸、１４ａ…
ピニオン、１６…ステアリングシャフト、１７…操舵ハ
ンドル、１８…支持部材、１９…支持ロッド、２１…リ
ニアアクチュエータ、２３…円筒部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 尚 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 山内 洋司 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 香川 和則 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−209362（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−252777（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118382（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−43764（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 3/12 B62D 5/22
Claims (1)
- 【請求項１】 ステアリングギヤハウジング内に軸方向
に変位可能に収容され両端にて左右前輪を操舵可能に連
結したラックバーを備えるとともに、上端をステアリン
グシャフトを介して操舵ハンドルに接続したピニオン軸
の中間部に一体的に設けたピニオンを前記ラックバーに
噛合させてなるラックアンドピニオン式の車両用操舵装
置において、前記ステアリングギヤハウジングに組み付
けられ前記ピニオン軸をその下端にて揺動可能に支持す
る支持部材と、前記ステアリングギヤハウジングに組み
付けられ前記ピニオン軸の上部を前記ラックバーの軸方
向に往復動させるアクチュエータとを設けたことを特徴
とする車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23199593A JP3024454B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23199593A JP3024454B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781592A JPH0781592A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3024454B2 true JP3024454B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=16932299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23199593A Expired - Fee Related JP3024454B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024454B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23199593A patent/JP3024454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781592A (ja) | 1995-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |