JP3092489B2 - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

車両用舵角比可変操舵装置

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JP3092489B2 JP07200753A JP20075395A JP3092489B2 JP 3092489 B2 JP3092489 B2 JP 3092489B2 JP 07200753 A JP07200753 A JP 07200753A JP 20075395 A JP20075395 A JP 20075395A JP 3092489 B2 JP3092489 B2 JP 3092489B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用舵角比可変操
舵装置に係り、特に、車速等に応じて舵角比(ステアリ
ングギヤ比)を変えることができる車両用舵角比可変操
舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の車両においては、車速
に応じてステアリングギヤ比を変えることができる車両
用舵角比可変操舵装置が知られており、その一例が、特
開平6−234367号公報に示されている。
【0003】図8に示される如く、この車両用舵角比可
変操舵装置は、ステアリング70の軸70Aに連結され
たピニオン72によって、ラック74がその軸線方向へ
移動し、この移動によって、揺動レバー76に設けられ
た長孔78に係合している摺動ピン80が支点ピン82
を中心に揺動レバー76を揺動させ、ピン84によって
揺動レバー76に軸支されたリレーロッド86をその軸
線方向へ移動させて、操舵輪88を操舵する構成となっ
ている。そして、支点ピン82の位置をラック74及び
リレーロッド86に対して直交する方向(図8の矢印Y
方向)へ移動させ、支点ピン82とピン80との距離W
1と、支点ピン82とピン84との距離W2との比を変
化させることによって、ステアリングギヤ比を変えるこ
とができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この車
両用舵角比可変操舵装置では、ステアリング70の回転
運動を、ラック74の直線運動に変換し、このラック7
4の直線運動を揺動レバー76の揺動運動に変換し、更
に、揺動レバー76の揺動運動をリレーロッド86の直
線運動に変換している。従って、各構成部材の移動範囲
が広くなり、装置が大型化するという不具合がある。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、車両の走行状
態等に応じてステアリングギヤ比を変えることができ、
且つ装置を小型化できる車両用舵角比可変操舵装置を得
ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
車両用舵角比可変操舵装置は、ステアリング操作に応じ
て回転する入力軸と、操舵輪に連結された出力軸と、該
出力軸と交差する方向の軸線回りに回転可能に支持され
前記入力軸の回転に応じて揺動する揺動手段と、前記出
力軸から前記出力軸の径方向へ一体的に延在する腕部
と、該腕部と前記揺動手段との係合位置を前記揺動手段
の揺動中心から径方向に移動する係合位置調整手段と、
を備えたことを特徴としている。
【0007】従って、請求項1記載の本発明の車両用舵
角比可変操舵装置では、ステアリング操作に応じて入力
軸が回転し、これにより揺動手段が揺動すると、揺動手
段に係合する腕部を介して出力軸が軸線方向へ移動し操
舵輪が操舵される。
【0008】ここで、係合位置調整手段により腕部と揺
動手段との係合位置を揺動手段の揺動中心から径方向に
移動すると、揺動手段の揺動角に対する腕部の移動量が
変化する。このため、出力軸の移動量が変化し、ステア
リングギヤ比が変化する。
【0009】従って、例えば、車庫入れ等の車速が低い
場合には、係合位置調整手段により、腕部と揺動手段と
の係合位置を移動させてステアリングギヤ比を小さくす
れば、ステアリングホイールの操舵量に対して操舵輪の
切れ角が大きくなるように設定できる。一方、車両の高
速走行時には、係合位置調整手段により、腕部と揺動手
段との係合位置を移動させてステアリングギヤ比を大き
くすれば、ステアリングホイールの操舵量に対する操舵
輪の切れ角が小さくなるように設定できる。
【0010】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、操舵力アシスト機
構と、該操舵力アシスト機構が異常時には前記係合位置
を揺動中心から最大距離とする駆動手段と、を備えたこ
とを特徴としている。
【0011】従って、アシスト機構が異常時には、駆動
手段により、揺動手段と腕部の係合位置を揺動中心から
最大距離とするため、ステアリングギヤ比が小さくな
る。
【0012】請求項3記載の本発明は、請求項2記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、前記駆動手段に連
動して前記入力軸からの入力を減速させる減速手段を設
けたことを特徴としている。
【0013】従って、アシスト機構が異常時には、駆動
手段に連動して減速手段が入力軸からの入力を減速させ
るため、操舵力が軽減される。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の車両用舵角比可変操舵装
置の第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0015】図1に示される如く、本一実施形態の車両
用舵角比可変操舵装置10では、図示を省略したステア
リングホイールに連動する入力軸としての操舵軸12
に、操舵力アシスト機構(パワーステアリングシステ
ム)の一部を構成するロータリバルブ14を介してギヤ
16が連結されている。このギヤ16にはギヤ18が噛
合している。
【0016】ギヤ18は車体側に支持された軸20に支
持されており、軸20は操舵軸12と平行に配設されて
いる。軸20には揺動手段としてのスイングアーム22
が、支持されており、スイングアーム22は軸20の軸
線P回り方向(図1の矢印A方向)に揺動可能になって
いる。
【0017】スイングアーム22は、軸20の軸線方向
に延びる基部22Aを備えており、基部22Aのギヤ1
8と反対側(図1の左側)の端部には、軸24が突出し
ている。この軸24は、ベアリング26を介して車体側
に回転可能に支持されている。スイングアーム22は、
軸20の径方向(図1の上方向)へ突出したアーム部2
2Bを備えており、このアーム部22Bには、円弧状の
溝26が形成されている。溝26は、軸24側からギヤ
18側に向かって、ギヤ18方向へ凸となるように形成
されている。
【0018】溝26の円弧形状の中心となる部位には、
出力軸としてのリレーロッド28が配設されており、こ
のリレーロッド28は、軸20の軸線Pと交差する方向
(図2の矢印B方向)に配設されており、図2の矢印B
方向へ移動可能とされている。リレーロッド28には、
腕部としてのアーム30の基部30Aが固定されてお
り、アーム30はリレーロッド28からリレーロッド2
8の径方向へ一体的に延在している。また、アーム30
の先端部30Bが溝26に係合している。
【0019】図1に示される如く、アーム30の中間部
30Cには、係合位置調整手段としてのギヤ比可変用パ
ワーシリンダ32のロッド34の端部34Aが軸36に
よって回転可能に支持されている。一方、ギヤ比可変用
パワーシリンダ32のシリンダ38の端部38Aは、ス
イングアーム22の基部22Aに軸40によって回転可
能に支持されている。
【0020】従って、図示を省略した制御装置によっ
て、ギヤ比可変用パワーシリンダ32が作動すると、ロ
ッド34の伸縮に応じて、アーム30の先端部30Bが
溝26に沿って移動し、アーム30がリレーロッド28
を中心に図1の時計回転方向(図1の矢印C方向)及び
図1の反時計回転方向(図1の矢印D方向)へ揺動する
ようになっている。
【0021】次に本第1実施形態の作用を説明する。本
第1実施形態の車両用舵角比可変操舵装置10では、ス
テアリングホイールの操作に応じて、操舵軸12に連結
されたギヤ16が回転すると、ギヤ18を介して、スイ
ングアーム22が軸線Pを中心に図1の矢印A方向に揺
動する。この揺動によって、アーム30を介してスイン
グアーム22に連結されたリレーロッド28が軸線方向
(図2の矢印B方向)へ移動し操舵輪が操舵される。
【0022】また、車両の走行状態等に応じて、制御装
置の制御によりギヤ比可変用パワーシリンダ32が作動
し、例えば、ロッド34が伸長し、アーム30の先端部
30Bがスイングアーム22の基部22Aから遠ざかっ
た場合(図3)には、スイングアーム22とアーム30
との係合位置と、スイングアーム22の揺動支点との距
離W1が長くなる。このため、操舵軸12の回転角に対
するリレーロッド28の移動量が大きくなり、ステアリ
ングギア比が小さくなる。
【0023】一方、ロッド34が収縮し、アーム30の
先端部30Bをスイングアーム22の基部22Aに近づ
けた場合(図4)には、スイングアーム22とアーム3
0との係合位置と、スイングアーム22の揺動支点との
距離W2が短くなる。このため、スイングアーム22、
即ち操舵軸12の回転角に対するリレーロッド28の移
動量が小さくなり、ステアリングギア比が大きくなる。
【0024】このため、車両が高速走行状態にある場合
には、アーム30の先端部30Bをスイングアーム22
の基部22Aに近づけ(図4)、ステアリングギヤ比を
大きくし、一方、車両が低速走行状態にある場合には、
アーム30の先端部30Bをスイングアーム22の基部
22Aから遠ざけ(図3)、ステアリングギヤ比を小さ
くする。
【0025】これにより、低速域ではステアリングホイ
ールの少ない操舵量で操舵輪の最大舵角まで操舵でき
(ステアリングホイールの操舵量を低減でき)、車庫入
れ等が容易になる。一方、高速域ではステアリングホイ
ールの操舵量に対する操舵輪の舵角変化が小さくなるた
め、操縦安定性を確保することができる。このように、
ステアリングホイールを持ち替えることなく、少ない操
舵量(角)で低速域から高速域までをカバーすることが
できる。
【0026】また、本第1実施形態の車両用舵角比可変
操舵装置10では、操舵軸12の回転をスイングアーム
22の揺動方向と同一方向に揺動するアーム30によっ
てリレーロッド28に伝達するとともに、アーム30と
スイングアーム22との係合位置を移動させる構成のた
め、従来技術に比べ、揺動部材の振れ回る部位を小さく
できるとともに、振れ範囲も小さくできるため、装置を
小型化できる。
【0027】また、本第1実施形態の車両用舵角比可変
操舵装置10では、アーム30とスイングアーム22と
の係合位置をスイングアーム22の揺動中心から径方向
へ変移させてステアリングギヤ比を変更する構成である
ため、ステアリングギヤ比の変更によってステアリング
ホイールの操舵中立位置がずれることがない。したがっ
て、中立位置検出のための舵角センサ等が不要であり、
さらに適切なステアリングギヤ比に変更するための複雑
な制御も不要になる。また、フェールセーフ構造を構成
することも容易にできる。
【0028】なお、本第1実施形態の車両用舵角比可変
操舵装置10では、調整手段としてのギヤ比可変用パワ
ーシリンダ32を使用したが、調整手段はパワーシリン
ダ32に限定されず、アーム30を図1の矢印C方向及
び矢印D方向へ移動するものであればよい。
【0029】本発明の車両用舵角比可変操舵装置の第2
実施形態を図5〜図7に従って説明する。
【0030】なお、第1実施形態と同一部材に付いて
は、同一符号を付してその説明を省略する。
【0031】図5に示される如く、本第2実施形態の車
両用舵角比可変操舵装置50では、減速手段としての減
速ギヤ52が、パワーステアリング時とマニュアルステ
アリング時で自動切替え可能となっている。
【0032】具体的には、パワーステアリングポンプ5
4がギヤシフト用ピストン56に連結されており、ギヤ
シフト用ピストン56のロッド56Aがブラケット58
を介して減速ギヤ52の移動ギアユニット52Aに連結
されている。この移動ギアユニット52Aは、操舵軸1
2とスプライン結合されており、操舵軸12の軸線方向
に沿って図5の右方向(図5の矢印E方向)及び図5の
左方向(図5の矢印F方向)へ移動可能となっている。
【0033】また、ブラケット58とロータリバルブ1
4との間の操舵軸12の外周部には、コイルスプリング
60が捲着されており、移動ギアユニット52Aを図5
の矢印F方向へ付勢している。
【0034】なお、パワーステアリング時には、パワー
ステアリングポンプ54の油圧によって、ギヤシフト用
ピストン56のロッド56Aが図5の右方向へ移動する
ようになっている。
【0035】ギヤシフト用ピストン56のロッド56A
が図5の右方向へ移動すると、移動ギアユニット52A
が矢印E方向へ移動し、移動ギアユニット52Aのギヤ
62と、固定ギアユニット52Bのギヤ63とが噛合す
るようになっている。なお、この時のギア比は小さく設
定されている。
【0036】一方、図7に示される如く、移動ギアユニ
ット52Aが矢印F方向へ移動すると、移動ギアユニッ
ト52Aのギヤ64と、固定ギアユニット52Bのギヤ
65とが噛合するようになっている。なお、この時のギ
ア比は大きく設定されている。
【0037】図5に示される如く、ギヤ比可変用パワー
シリンダ32には、揺動手段としてのシリンダ伸長用の
スプリング67が内蔵されている。また、ギヤ比可変用
パワーシリンダ32は、軸24に軸線方向に沿って形成
された貫通長孔66に挿入されており、軸24の軸線と
交差する方向に配設されたピン68に図5の時計回転方
向(図5の矢印G方向)及び図5の反時計回転方向(図
5の矢印H方向)へ回転可能に軸支されている。
【0038】また、ギヤ比可変用パワーシリンダ32
は、ソレノイドバルブ69を介してポンプ54に連結さ
れている。ソレノイドバルブ69は車速変化に応じて制
御されるようになっている。
【0039】次に本第2実施形態の作用を説明する。本
第2実施形態の車両用舵角比可変操舵装置50では、パ
ワーステアリング時、パワーステアリングポンプ54の
油圧によって、ギヤシフト用ピストン56のロッド56
Aが図5の右方向へ移動する。これによって、移動ギア
ユニット52Aが矢印E方向へ移動して、ギヤ62とギ
ヤ63とが噛合する。
【0040】また、高速走行時は、図5に示される如
く、車速変化に応じて制御されるソレノイドバルブ69
によってギヤ比可変用パワーシリンダ32が収縮してい
る。このため、アーム30の先端部30Bがスイングア
ーム22の基部22Aに近づき、ステアリングギヤ比が
大きくなる。
【0041】また、低速走行時には、図6に示される如
く、車速変化に応じて制御されるソレノイドバルブ69
によってギヤ比可変用パワーシリンダ32が伸長してい
る。このため、アーム30の先端部30Bがスイングア
ーム22の基部22Aから遠ざかり、ステアリングギヤ
比が小さくなる。
【0042】一方、例えば、パワーステアリングポンプ
54のベルト切れ等によって、パワーステアリングシス
テムによるパワーアシストが得られない場合など(マニ
ュアルステアリング時)には、図7に示される如く、ギ
ヤ比可変用パワーシリンダ32がスプリング67によっ
て伸長する。このため、アーム30の先端部30Bがス
イングアーム22の基部22Aから遠ざかり、ステアリ
ングギヤ比が小さくなる。
【0043】また、この状態(図7の状態)では、パワ
ーアシストが得られないため、コイルスプリング60に
よって、移動ギアユニット52Aが矢印F方向へ移動す
る。これによって、ギア比が大きいギヤ64とギヤ65
とが噛合するため、操舵力が軽くなる。
【0044】従って、本第2実施形態では、マニュアル
ステアリング時には、ステアリングギヤ比が小さくなる
とともに、比較的軽い操舵力でステアリング操作が可能
である。
【0045】
【発明の効果】請求項1記載の本発明の車両用舵角比可
変操舵装置は、ステアリング操作に応じて回転する入力
軸と、操舵輪に連結された出力軸と、出力軸と交差する
方向の軸線回りに回転可能に支持され入力軸の回転に応
じて揺動する揺動手段と、出力軸から出力軸の径方向へ
一体的に延在する腕部と、腕部と揺動手段との係合位置
を揺動手段の揺動中心から径方向に移動する係合位置調
整手段と、を備えた構成としたので、車両の走行状態等
に応じてステアリングギヤ比を変えることができ、且つ
装置を小型化できるという優れた効果を有する。
【0046】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、操舵力アシスト機
構と、操舵力アシスト機構が異常時には係合位置を揺動
中心から最大距離とする駆動手段と、を備えた構成とし
たので、請求項1記載の効果に加えて、パワーアシスト
システムが得られない場合にはステアリングギヤ比を小
さくできるという優れた効果を有する。
【0047】請求項3記載の本発明は、請求項2記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、駆動手段に連動し
て入力軸からの入力を減速させる減速手段を設けた構成
としたので、請求項2記載の効果に加えて、パワーアシ
ストが得られない場合には、比較的軽い操舵力でステア
リング操作が可能であるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置を示す側面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置を示す平面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置のステアリングギヤ比小時を示す側面図であ
る。
【図4】本発明の第1実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置のステアリングギヤ比大時を示す側面図であ
る。
【図5】本発明の第2実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置のステアリングギヤ比大時を示す側面図であ
る。
【図6】本発明の第2実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置のステアリングギヤ比小時を示す側面図であ
る。
【図7】本発明の第2実施形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置のパワーアシストが得られない状態を示す側面
図である。
【図8】従来の実施の形態に係る車両用舵角比可変操舵
装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
10 車両用舵角比可変操舵装置 12 操舵軸(入力軸) 20 軸 22 スイングアーム(揺動手段) 24 軸 26 溝 28 リレーロッド(出力軸) 30 アーム(腕部) 32 ギヤ比可変用パワーシリンダ(係合位置調整手
段) 50 車両用舵角比可変操舵装置 52 減速ギヤ(減速手段) 52A 移動ギアユニット 52B 固定ギアユニット 54 パワーステアリングポンプ 56 ギヤシフト用ピストン 60 コイルスプリング 67 スプリング

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステアリング操作に応じて回転する入力
    軸と、 操舵輪に連結された出力軸と、 該出力軸と交差する方向の軸線回りに回転可能に支持さ
    れ前記入力軸の回転に応じて揺動する揺動手段と、 前記出力軸から前記出力軸の径方向へ一体的に延在する
    腕部と、 該腕部と前記揺動手段との係合位置を前記揺動手段の揺
    動中心から径方向に移動する係合位置調整手段と、 を備えたことを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。
  2. 【請求項2】 操舵力アシスト機構と、該操舵力アシス
    ト機構が異常時には前記係合位置を揺動中心から最大距
    離とする駆動手段と、を備えたことを特徴とする請求項
    1記載の車両用舵角比可変操舵装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動手段に連動して前記入力軸から
    の入力を減速させる減速手段を設けたことを特徴とする
    請求項2記載の車両用舵角比可変操舵装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0580496U (ja) * 1992-03-26 1993-11-02 キンシ化学工業株式会社 伸縮式ハンガー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0580496U (ja) * 1992-03-26 1993-11-02 キンシ化学工業株式会社 伸縮式ハンガー

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