JP3123394B2 - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイール
の操作角と操舵輪の切れ角との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、自動車等の車両に用いられ、車速
等の諸条件に応じてステアリング操作角と操舵輪の切れ
角との比を変えることができる車両用舵角比可変操舵装
置が提案されており、その一例として、特開平６−２２
７４２３号公報に示されている車両用舵角比可変操舵装
置を上げることができる。

【０００３】図４に示すように、この車両用舵角比可変
操舵装置の入力軸１００はステアリングホイール（図示
せず）に連結され、出力軸１０２はラック＆ピニオン機
構のピニオン（図示せず）に連結されている。出力軸１
０２の軸端には偏心した中間軸１０４が設けられてお
り、この中間軸１０４がスライダ１０６を介して入力軸
１００に一体的に形成されたカプリング部１０８の溝１
１０にスライド可能に係合している。出力軸１０２は入
力軸１００の軸線に直交する方向に移動される支持部材
１１２に回転自在に支持されており、支持部材１１２の
移動量を可変することで、舵角比を可変可能となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この車両用舵
角比可変装置では、入力軸１００と出力軸１０２とが偏
心するために、実際に車両に適用する場合には、ステア
リングホイールとラック＆ピニオン機構との間に偏心を
吸収するクランク軸やオルダム継手等が別途必要であ
り、装置の寸法が長くなったり、構成が複雑となる。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、構成が簡単
で、車両に適用する場合にも継手等の別部品を用いる必
要のない車両用舵角比可変操舵装置を提供することが目
的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用舵角比可
変操舵装置は、第１の回転部材、第２の回転部材及び、
第１の回転部材と第２の回転部材との間に設けられる第
３の回転部材を備えるオルダム継手と、前記第１の回転
部材及び前記第２の回転部材の何れか一方に連結されス
テアリング操作に応じて回転駆動される回転軸と、前記
第１の回転部材及び前記第２の回転部材の何れか他方に
連結され前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との
偏心量を可変させる偏心手段と、前記第３の回転部材に
係合し前記第３の回転部材の所定の接線方向の動きを取
り出して車両の操舵輪に連結される出力軸へ前記接線方
向の動きを伝達する係合手段と、を備えたことを特徴と
している。

【０００７】

【作用】本発明の車両用舵角比可変操舵装置は、例え
ば、第１の回転部材を回転軸に連結し、第３の回転部材
を係合手段を介して出力軸に連結して用いる。

【０００８】ステアリング操作により回転軸が回転する
と、第１の回転部材、第２の回転部材及び第３の回転部
材が回転する。

【０００９】第１の回転部材の回転中心と第２の回転部
材の回転中心とを偏心手段で偏心させ、第１の回転部材
を所定角度回転させると、第３の回転部材が振れ回る。
この振れ回る第３の回転部材の接線方向の動きが係合手
段によって取り出され、出力軸に伝達されることにより
車両の操舵輪が向きを変える。

【００１０】ここで偏心手段により、第１の回転部材の
回転中心と第２の回転部材の回転中心との偏心量を変化
させると、第１の回転部材を回転させた際の第３の回転
部材の振れ回り量を変化させることができ、これによっ
て出力軸の移動量を変化させること、即ち、舵角比（ス
テアリング操作角と操舵輪の切れ角との比）を可変する
ことができる。

【００１１】例えば、第１の回転部材の回転中心と第２
の回転部材の回転中心との偏心量を大きくすると、第１
の回転部材を回転させた際の第３の回転部材の振れ回り
量が大きくなり、回転軸の角度変化が少なくても出力軸
を大きく移動させることができる。即ち、少ないステア
リング操作で、操舵輪の向きを大きく変えることができ
る。

【００１２】一方、第１の回転部材の回転中心と第２の
回転部材の回転中心との偏心量を小さくすると、第１の
回転部材を回転させた際の第３の回転部材の振れ回り量
を小さくすることができ、回転軸の角度変化に対する出
力軸の移動量を抑えることができる。即ち、ステアリン
グ操作に対する操舵輪の向きの変化を小さく抑えること
ができる。

【００１３】このように、本発明の車両用舵角比可変操
舵装置では、オルダム継手の偏心量を変えることによる
振れ回りを利用し、この振れ回りを出力軸の軸線方向へ
の移動に変換することで操舵を行うことができる。この
ため、継手等の別部品を別途用いる必要が無く、構成が
簡単で済む。また、舵角比を可変するのみの構成である
ため、ステアリングホイールの中立点が変化しない。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図３にしたがっ
て説明する。

【００１５】図１に示すように、車両用舵角比可変操舵
装置１０はステアリングハウジング１２を備えており、
このステアリングハウジング１２には、車両のステアリ
ングホイール１４に連結される回転軸としてのステアリ
ングメインシャフト１６が玉軸受１８を介して回転自在
に支持されている。

【００１６】また、ステアリングハウジング１２には、
ステアリングメインシャフト１６の軸心よりも矢印Ｄ方
向側に、図示しないスライド軸受を介してステアリング
ロッド２０が図１の紙面表裏方向（図２では、矢印Ｌ方
向及び矢印Ｒ方向）にスライド自在に支持されている。

【００１７】ステアリングハウジング１２の内部には、
第１の回転部材２２、第２の回転部材２４及び、第１の
回転部材と第２の回転部材との間に設けられる第３の回
転部材２６を備えるオルダム継手２８が配置されてい
る。これら第１の回転部材２２、第２の回転部材２４及
び第３の回転部材２６は、各々円板状に形成されてい
る。

【００１８】図１及び図２に示すように、第１の回転部
材２２は、ステアリングメインシャフト１６に同軸的に
連結されている。

【００１９】第３の回転部材２６には、第１の回転部材
２２側に軸心を通り、かつ径方向に延びる第１の凸部２
６Ａが設けられ、第２の回転部材側に軸心を通り、かつ
凸部２６Ａとは直交する方向に延びる第２の凸部２６Ｂ
が設けられている。

【００２０】第１の回転部材２２には、軸心を通り、か
つ径方向に延びる第１の凹部２２Ａが設けられており、
この第１の凹部２２Ａには第３の回転部材２６の第１の
凸部２６Ａがスライド自在に係合している。

【００２１】また、第２の回転部材２４には、軸心を通
り、かつ径方向に延びる第２の凹部２４Ａが設けられて
おり、この第２の凹部２４Ａには第３の回転部材の第２
の凸部２６Ｂがスライド自在に係合している。

【００２２】図１に示すように、ステアリングハウジン
グ１２の内部には、矢印Ｆ方向側に偏心手段としての可
動ハウジング３２が収容されている。可動ハウジング３
２には玉軸受３０が取付けられている。

【００２３】玉軸受３０には、支持軸３１が回転自在に
支持されており、この支持軸３１の一端に第２の回転部
材２４が同軸的に連結されている。即ち、第２の回転部
材２４は玉軸受３０を介して可動ハウジング３２に回転
自在に支持されている。

【００２４】可動ハウジング３２には、矢印Ｕ方向側の
端部にスライドシャフト３４が、矢印Ｄ方向側の端部に
スライドシャフト３６が固着されている。なお、スライ
ドシャフト３４及びスライドシャフト３６は、ステアリ
ングメインシャフト１６に対して直交している。

【００２５】スライドシャフト３４及びスライドシャフ
ト３６は、ステアリングハウジング１２に設けられたス
ライド軸受３８に挿入され、これにより、可動ハウジン
グ３２はステアリングハウング１２に矢印Ｕ方向及び矢
印Ｄ方向へスライド自在に支持されている。

【００２６】スライドシャフト３４の一部には、軸方向
に沿って複数の歯４０が所定ピッチで形成されており、
この歯４０には、ウォームギア４２が噛み合っている。
ウォームギア４２は、制御装置４４にて回転が制御され
るモータ４６によって回転される。なお、制御装置４４
には、例えば車速センサ等が連結されている。

【００２７】ステアリングロッド２０の矢印Ｄ方向側の
側面には、係合手段としての突出部４８が形成されてお
り、この突出部４８の中央には溝５０が形成されてい
る。溝５０内部には、オルダム継手２８の第３の回転部
材２６が回転自在に、かつ矢印Ｕ方向及び矢印Ｄ方向に
スライド自在に挿入されている。

【００２８】なお、本実施例では、ステアリングホイー
ル１４のニュートラルの状態では、第１の回転部材２２
の第１の凹部２２Ａは、ステアリングロッド２０に平行
とされている。また、第２の回転部材２４の軸心は、第
１の回転部材２２の軸心とは、予め偏心状態に設定され
ている。

【００２９】次に、本実施例の作用を図１乃至図３を参
照しながら説明する。本実施例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１４の操作によっ
てステアリングメインシャフト１６が回転すると、これ
に対応してオルダム継手２８が回転する。オルダム継手
２８においては、第１の回転部材２２の軸心と第２の回
転部材２４の軸心とが予め偏心状態に設定されているた
め、第３の回転部材２６は、ステアリングメインシャフ
ト１６が回転すると振れ回りをする。振れ回る第３の回
転部材２６の接線方向の動きが突出部４８を介してステ
アリングロッド２０に伝達され、車両の操舵輪が操舵さ
れる。

【００３０】この車両用舵角比可変操舵装置１０では、
第１の回転部材２２の軸心と第３の回転部材２６の軸心
との偏心量Ｈ（図１参照）によって、ステアリングホイ
ールの切れ角に対応するステアリングロッド２０のスト
ロークを変化させることができる。偏心量Ｈの変更は、
モータ４６を回転させて可動ハウジング３２を矢印Ｕ方
向又は矢印Ｄ方向にスライドさせて行う。

【００３１】以下に、ステアリングホイールの切れ角θ
を例えば４５°とした時の例を説明する。

【００３２】ステアリングホイール１４をニュートラル
状態とし、図３の図面左上に示すように可動ハウジング
３２を矢印Ｕ方向側へ比較的少なめに移動させ、第１の
回転部材２２の軸心と第３の回転部材２６の軸心との偏
心量Ｈを比較的少なめに設定すると、図３の右上に示す
ように、ステアリングホイール１４を時計回り方向へ４
５°切った時のストロークＳは比較的少なめになるが、
図３の左下に示すように偏心量Ｈを大きくすると、図３
の右下に示すようにステアリングホイール１４を４５°
切った時のストロークＳは、偏心量Ｈを小さくしたとき
に比較して大きくなる。

【００３３】即ち、偏心量Ｈを大きくすると少ないステ
アリング操作で操舵輪の向きを大きく変えることがで
き、偏心量Ｈを小さくするとステアリング操作に対する
操舵輪の向きの変化が小さくなる。

【００３４】例えば、車両が高速走行状態である場合に
は、偏心量Ｈを小さく設定する。これにより、ステアリ
ング操作に対する操舵輪の向きの変化が小さくなり、走
行安定性を向上させることが可能となる。

【００３５】一方、車両が低速走行状態である場合に
は、偏心量Ｈを大きく設定する。これにより、ステアリ
ング操作に対する操舵輪の向きの変化が大きくなり、車
庫入れ等の際にステアリング操作量が少なくて済み、車
庫入れ等が容易になる。

【００３６】なお、本実施例の車両用舵角比可変操舵装
置１０は、舵角比を可変するのみの構成であるため、ス
テアリングホイールの中立点が変化しない。

【００３７】また、偏心量Ｈは、制御装置４４が車両の
走行状態（車速、加速・減速度、横Ｇ、シフトレバーの
ポジション等）を判断して変化させても良く、運転者の
スイッチ操作によって変化させても良い。

【００３８】

【発明の効果】このように、本発明の車両用舵角比可変
操舵装置は上記のようにオルダム継手の偏心量を変える
ことによる振れ回りを利用し、この振れ回りを出力軸の
軸線方向への移動に変換することで操舵を行うように構
成したので、従来の車両用舵角比可変操舵装置のように
継手等の別部品を別途用いる必要が無く、部品点数が少
なくて済み、構成が簡単になる、という優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用舵角比可変操舵
装置の断面図である。

【図２】図１に示すオルダム継手の斜視図である。

【図３】オルダム継手部分の動きを説明する説明図であ
る。

【図４】従来の車両用舵角比可変操舵装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 車両用舵角比可変操舵装置 １６ ステアリングメインシャフト（回転軸） ２２ 第１の回転部材 ２４ 第２の回転部材 ２６ 第３の回転部材 ２８ オルダム継手 ３２ 可動ハウジング（偏心手段） ４８ 突出部（係合手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 3/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の回転部材、第２の回転部材及び、
   第１の回転部材と第２の回転部材との間に設けられる第
   ３の回転部材を備えるオルダム継手と、 前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材の何れか一
   方に連結されステアリング操作に応じて回転駆動される
   回転軸と、 前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材の何れか他
   方に連結され前記第１の回転部材と前記第２の回転部材
   との偏心量を可変させる偏心手段と、 前記第３の回転部材に係合し前記第３の回転部材の所定
   の接線方向の動きを取り出して車両の操舵輪に連結され
   る出力軸へ前記接線方向の動きを伝達する係合手段と、 を備えたことを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。